CICTERRA   20351
CENTRO DE INVESTIGACIONES EN CIENCIAS DE LA TIERRA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Química mineral del cuerpo ultramáfico de La Cocha (Sierra Chica de Córdoba): una escama proveniente del manto superior
Autor/es:
ANZIL, PATRICIA ANDREA; GUERESCHI, ALINA BEATRIZ; MARTINO, ROBERTO DONATO
Lugar:
Neuquén
Reunión:
Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011
Institución organizadora:
Asociación Geológica Argentina
Resumen:
El área estudiada se encuentra en el cerro denominado La Cocha (31º36´40´´S y 64º32´40´´O, 1.250 m), a 2 km hacia el sur del observatorio astronómico de Bosque Alegre, en la Sierra Chica de Córdoba. El cuerpo ultramáfico de La Cocha está formado por una harzburgita espinélica, parcial a totalmente serpentinizada, compuesta por olivino, enstatita y espinelo, con lentes de piroxenitas espinélicas y hornblenditas. Las rocas metamórficas asociadas son gneises granatíferos sillimaníticos, intercalados con bancos de anfibolitas piroxénicas y mármoles forsteríticos. Hacia el centro del cuerpo ultramáfico hay lentes de mármoles forsteríticos, mármoles forsteríticos-tremolíticos y anfibolitas sin piroxeno. Cortan al conjunto diques leucocráticos tabulares e irregulares. El cuerpo ultramáfico preserva una foliación de origen mantélico definida por capas de olivinos y de ortopiroxenos, a la que se le sobreponen fases de metamorfismo regional y deformación dúctil (Anzil, 2009; Anzil y Martino, 2009) posteriores a su emplazamiento tectónico como escamas en un prisma de acreción (Martino et al., en prensa). Se diferencian tres tipos de serpentinitas por la intensidad de la alteración: serpentinitas con relictos de minerales primarios, con reemplazos totales y las afectadas por un evento de anfibolitización. Se reconocen texturas pseudomórficas (bastitas y textura en red) y no pseudomórficas (venas dentadas). La composición química de las fases minerales de interés petrogenético fue determinada mediante microanálisis por sonda de electrones. Los datos se extrajeron de las serpentinitas (harzburgitas) que contienen las fases minerales primarias de las peridotitas (olivino, enstatita y espinelo). El espinelo forma granos discretos, con bordes angulosos y caras planas, de color rojo, con fracturas rellenas por minerales opacos. Estos espinelos primarios presentan altos contenidos de Al2O3 (entre 18% a 24,6%), Cr2O3 (20,7% a 24%) y FeO (entre 27,5% a 33,5 %), y bajos valores para el MgO (7,8% y 9,8%); son definidos como picotitas. Durante el metamorfismo regional son reemplazados por ferricromita y clinocloro. Los olivinos relícticos se encuentran parcial a intensamente serpentinizados en los bordes y planos de fracturas, pero quedan los núcleos frescos. Presentan homogeneidad química intragrano e intergrano en los contenidos de MgO (entre 50,9% a 51,6%), FeO (entre 7,3% a 7,9%) y SiO2 (entre 39,73% a 40,7%). Se clasifican como forsteritas (Fo92) con composición homogénea y constante a lo largo del cuerpo. Los ortopiroxenos presentan una composición con concentraciones de 5,1% a 5,8% de FeO; 34,7% a 36,1% de MgO; 55,2% a 56,2% de SiO2 y 0,8% a 1,1% de Al2O3 con un comportamiento homogéneo en los granos analizados de borde a núcleo (intragrano) y en relación a otros granos (intergrano), y se clasifican como enstatitas (En91-92). Los olivinos y piroxenos se encuentran reemplazados por minerales del grupo de la serpentina, con composición química variable según el mineral reemplazado y el grado de cristalización de la serpentina, siendo las variaciones fundamentales el contenido en Fe de la serpentina. La química mineral del olivino y del espinelo indicaría un origen magmático para estas fases minerales, descartando un posible origen metamórfico. De acuerdo con la clasificación de los espinelos por el #Cr, propuesta por Dick y Bullen (1984), los espinelos de las serpentinitas de La Cocha corresponden a los de tipo I (#Cr menor a 60), asociados a peridotitas abisales o de fondo oceánico, formadas en las dorsales mesoceánicas. Además, considerando que el #Cr es un indicador del grado de cristalización fraccionada que atravesó la roca, el enriquecimiento en el #Cr va asociado a un aumento en el grado de cristalización fraccionada. Este comportamiento permite asociar los espinelos con elevados #Cr (mayor a 60; Arai, 1994) a peridotitas formadas en la cuña de manto o asociadas a las plumas mantélicas (con más de una fase de cristalización) y en general estas peridotitas residuales tienen olivinos con contenidos mayores a Fo89. Las serpentinitas de La Cocha presentan olivinos con Fo92 y espinelos con #Cr aproximadamente de 40, reflejando las condiciones de una peridotita residual sin evidencias de sucesivos procesos de cristalización fraccionada, que sumados a los diagramas de discriminación tectónica empleados en espinelos y olivinos (Fig. 1), apoyan el origen de estas peridotitas como residuos del manto en un ambiente de fondo oceánico (abisal). El enriquecimiento en Al de los espinelos podría indicar la zona correspondiente a la transición entre la corteza y el manto (Proenza, 2004), a diferencia de los espinelos ricos en Cr formados a mayores profundidades que no se encuentran en las rocas de La Cocha. A su vez, el contenido de Fo92 está dentro del rango normal para olivinos de peridotitas (Fo96-87; Deer et al., 1992). Se utiliza el diagrama que relaciona los contenidos de NiO y MnO con los de Fo en olivino (Fig. 1), para determinar el ambiente de formación. Los olivinos de las rocas de La Cocha quedan representados en el campo de los olivinos ofiolíticos y su ubicación dentro del campo del OSMA (olivine spinel mantle array, Fig. 2), muestra que los olivinos no habrían sufrido modificaciones por el metamorfismo. El estrecho rango composicional y la elevada concentración en Fo92 que poseen los olivinos serían indicadores de un origen residual de las peridotitas (Arai, 1994; Coish y Gardner, 2004), que descartarían un origen cumular para estas rocas como propone Pugliese (1995). Otra propiedad que definiría el origen primario de estos olivinos es la evidencia de deformación que presentan los cristales/agregados de olivinos (preservada en los reemplazos pseudomórficos; Anzil, 2009), alargados por la recristalización que ocurre en el manto por flujo dúctil en condiciones de alta temperatura (desde Carter y Avé Lallemant, 1970, hasta la actualidad, ej. Schneider et al., 2008).