Tremolita y serpentina en venas asociadas a foliación de plano axial en el cuerpo ultramáfico La Cocha, Sierra Chica, Córdoba

GUERESCHI, A.B.; ANZIL, P.A.; MARTINO, R.D.

Buenos Aires

Simposio; I Reunión sobre Fluidos y Deformación (F&D2016); 2016

Departamento de Ciencias Geológicas, Universidad de Buenos Aires

El cuerpo ultramáfico La Cocha se encuentra al noroeste de la ciudad de Alta Gracia, en la Sierra Chica Central (Sierras Pampeanas de Córdoba). Está compuesto por una harzburgita espinélica serpentinizada y aflora con forma ovoidal en planta, con un largo de ~500 m en sentido NNE, y un ancho variable que alcanza hasta 200 m. A escala megascópica, se reconoce una foliación interna de origen mantélico S2U definida por capas ricas en olivinos orientados preferentemente y capas ricas en ortopiroxenos distribuidos en pliegues intrafoliares con una foliación relíctica S1U. Dentro del cuerpo ultramáfico, se reconocen lentes de hornblenditas y piroxenitas espinélicas asociadas a capas de cromititas, concordantes con la foliación S2U (Anzil, 2009; Anzil y Martino, 2009a; Martino et al., 2010).El basamento metamórfico, que incluye tectónicamente al cuerpo ultramáfico, está formado por gneises granatíferos sillimaníticos y, en menor proporción, gneises granatíferos leucocráticos, con frecuentes intercalaciones de cuerpos lentiformes de anfibolitas y mármoles, metamorfizados en condiciones de alto grado formando la foliación metamórfica principal S2 (Martino et al., 2010). Intrusivos ácidos tabulares afectan al conjunto litológico.La foliación metamórfica S2 tiene una distribución compleja definiendo un pliegue mayor del tipo reclinado de baja cilindricidad, de eje subvertical inclinado con alto ángulo al norte (N 20°/68°) y plano axial S3 con rumbo NNE buzante al este con alto ángulo (N 10°/85° E). La zona de flancos, correspondiente al sector norte del cuerpo ultramáfico, tiene un cierre de tipo antiformal con los flancos oeste y este buzando hacia el oeste y este respectivamente. La zona de charnela, formada por los afloramientos de la zona sur del cuerpo ultramáfico, presenta un cierre hacia abajo de tipo sinformal. Cuando se combinan los cierres del pliegue reclinado de baja cilindricidad, se forma una estructura dómica tipo ´a´ que sería parte de un pliegue en vaina mayor (Marshak y Mitra, 1988; Skjernaa, 1989), ahora parcialmente arrasado por la erosión (Anzil, 2009; Anzil y Martino, 2009a; Martino et al., 2010).En las rocas ultramáficas, se reconoce una foliación de plano axial definida como clivaje de fractura coincidente con S3, que corta con alto ángulo a S2 en la zona de charnela; en la zona de flancos, ambas foliaciones se hacen paralelas. En los cuerpos lentiformes de mármoles y anfibolitas ubicados en una disposición casi central al cuerpo ultramáfico, zona del núcleo del pliegue reclinado, se reconoce la foliación S2 replegada por S3, pero sin desarrollo notable de foliación de plano axial (Martino et al., 2010).Se observa el desarrollo de abundantes venas penetrativas de serpentina, que definen la foliación S3 en las rocas ultramáficas. Este sistema de venas corta de manera clara a la serpentinización de base de las peridotitas. Las venas son de color blanco en la cara de la roca expuesta a la intemperie, mientras que en el interior de la roca son negras. Los procesos de erosión diferencial las dejan en sobre relieve respecto de la roca que las contiene. Esta serpentina es de tipo no asbestiforme, dispuesta como multicapas de venas milimétricas. Poseen una textura interna columnar a fibrosa, con las fibras perpendiculares a la pared. Pueden contener minerales opacos entre las fibras de los minerales de serpentina o entre las paredes de las venas. Mediante métodos ópticos y difracción de rayos X, se identificaron lizardita 1T y magnetita (Anzil, 2009; Anzil y Martino, 2009b). Estas venas de serpentina se encuentran en el resto de los cuerpos ultramáficos del área, pero no son tan evidentes como aquí.Además, se reconoce la presencia de otras venas y parches de color verde claro, del orden del centímetro, que se disponen paralelas o cortando a la foliación S2 y también a las venas de serpentina que marcan la foliación S3. Están formadas principalmente por tremolita, asociada a serpentina (lizardita 1T) y escaso clinocloro. La tremolita forma cristales tabulares alargados (2 mm), parcialmente serpentinizados en los bordes de los granos o en planos transversales al clivaje. La serpentina se dispone a modo de venas entre el anfíbol, es de color verde a nicoles paralelos y está libre de minerales opacos. El clinocloro presenta hábito tabular fino y puede tener minerales opacos entre los planos de clivaje (magnetita y/o hematita; Anzil, 2009; Anzil y Martino, 2009b). Se interpreta que una intensa deformación dúctil postmetamórfica D3 habría retrabajado tanto la foliación metamórfica S2 como la foliación mantélica S2U en los cuerpos ultramáficos, generando pliegues por cizalla con planos axiales S3 y ejes BS2/S3 que globalmente tienen una estructura de pliegues en vaina tubulares. Las unidades más competentes como las intrusiones leucocráticas tabulares se habrían milonitizado durante esta deformación. Este evento de deformación D3 habría tenido una dirección de transporte tectónico orientada hacia el noroeste (~N 300º), marcada por una lineación de estiramiento. Por retrabajo de la foliación S2, se genera la foliación S3, la que sería perpendicular a la dirección de acortamiento máximo Z. El evento D3 se asigna a una deformación constriccional general en un régimen de cizalla simple, que habría afectado a todas las rocas del área luego de producido el metamorfismo regional principal M2-D2 (Martino et al., 2010).El desarrollo de las venas de serpentina formando la foliación S3 se relaciona a un evento metamórfico retrógrado vinculado con fluidos acuosos, sobrepuesto a la serpentinización general de la roca. La invasión de venas de tremolita, serpentina y clinocloro que rellenan la foliación de plano axial coincidente con S3 habrían sido producidas durante un evento metasomático con ingreso de fluidos silicatados que produjo la anfibolitización de las serpentinitas. Este fenómeno se reconoce principalmente en la zona sur del cuerpo ultramáfico La Cocha, coincidente con la zona de charnela del sinforme, donde la debilidad estructural asociada al clivaje de plano axial habría facilitado el ingreso de los fluidos. En el cuerpo ultramáfico Loma Negra cercano, son frecuentes estas venas desarrolladas a lo largo de todo el cuerpo, pero no se observa una relación clara con la estructura (Anzil, 2009; Anzil y Martino, 2009b).En conclusión, las rocas ultramáficas serpentinizadas de La Cocha fueron afectadas por una deformación constriccional por cizalla generando pliegues en vaina con desarrollo de foliación de plano axial en las zonas de charnelas. Esta foliación está materializada por venas de serpentina producto del ingreso de fluidos acuosos y por venas de tremolita, serpentina y clinocloro producto del ingreso de fluidos silicatados. Las diferencias reológicas explicarían el desarrollo de clivaje de fractura con venas a lo largo del plano axial S3 en las rocas ultramáficas, no reconocido en las rocas metamórficas asociadas en las que la foliación S3 es geométrica.