Variaciones composicionales en minerales del grupo del espinelo, Cordillera Frontal de Mendoza: su vínculo con el metamorfismo regional, alteración hidrotermal y ambiente tectónico

GARGIULO, M. FLORENCIA; BJERG, ERNESTO A.

San Miguel de Tucumán

Congreso; 20° Congreso Geológico Argentino; 2017

Universidad Nacional de Tucumán Miguel Lillo y Asociación Geológica Argentina

Se presentan los resultados del estudio realizado en minerales del grupo del espinelo pertenecientes a cuerpos metaperidotíticos y serpentiníticos de la faja del Río de Las Tunas y la faja Metales, correspondientes a la Asociación de Cuerpos Ultrabásicos del Complejo Guarguaráz (López y Gregori 2004). Este complejo metamórfico representa parte del basamento de la Cordillera Frontal, en el ámbito de la provincia de Mendoza. Además, entre las muestras de la faja del Río de Las Tunas, se han estudiado cristales de cromita pertenecientes al nivel mineralizado Don Carlos de la mina Salamanca. A partir del estudio petro-mineralógico óptico efectuado, se distinguieron dos grupos de espinelos (sensu lato): 1) cristales translúcidos de color verde y 2) cristales translúcidos de color castaño-rojizo. Ambos grupos siempre exhiben un borde opaco de magnetita. La paragénesis mineral presente en las metaperidotitas donde se encuentran los cristales verdes es: Fo+Ca-Amp±Tlc±Cln+Spl oFo±Di+En+Spl; mientras que en las metaperidotitas con cristales castaño-rojizoses principalmente: Fo+Tr+Tlc+Cln+Spl. También se han encontrado cristales castaño-rojizos en las vetas, venas y venillas de sulfuros de la mina Salamanca. En las muestras correspondientes al nivel mineralizado Don Carlos,se han observado las siguientes secuencias de formación de los minerales de mena: Chr, Mag, Ccp, Po, Mag; o Sp, Ccp1, Pn, Po, Mag, Ccp2. Sin embargo, no ha sido posible establecer una relación temporal entre estas dos secuencias. Integrando el estudio petro-mineralógico con los análisis químicos obtenidos en los cristales de minerales del grupo del espinelo, se determinó que los dos grupos discriminados ópticamente tienen características químicas diferentes. 1) Los cristales translúcidos de color verde son relativamente homogéneos en su composición, muy ricos en MgO (#Mg entre 0,68 y 0,78) y Al2O3 (#Cr y #Fe 0,8, #Fe < 0,2), clasifican como cromita (sensu stricto) y poseen los mayores contenidos de ZnO (5,93 % en peso) y V2O3 (1,49 % en peso) respecto de todos los cristales analizados; mientras que el borde opaco es de magnetita casi pura (equivalente a la zona D). En estos cristales no se desarrollan las zonas B y C de ferricromita y cromomagnetita respectivamente, ambas presentes en los grupos 2a y 2b. Los cristales del grupo 1 se han encontrado en metaperidotitas de la faja del Río de Las Tunas, conformando las paragénesis minerales: Fo+Ca-Amp±Tlc±Cln+Spl o Fo±Di+En+Spl, las cuales representan condiciones de temperatura (T) y presión(P) correspondientes a la transición entre la facies anfibolita y la facies granulita, respectivamente. Las determinaciones obtenidas por geotermometría clásica del par Ol-Spl en los cristales analizados, indican condiciones de T promedio ~885°C para el núcleo y ~692°C hacia el borde. Los contenidos de los elementos mayoritarios y minoritarios en los cristales verdes indican que no se han preservado sus características magmáticas y que sus composiciones son consistentes con minerales del grupo del espinelo formados en ambientes metamórficos estabilizados en condiciones de facies anfibolita de alto grado a granulita. Además, indican una afinidad química con cristales formados en complejos alpinos de alta T y P, dentro de la categoría de ofiolitas. Por otro lado, los cristales correspondientes al grupo 2a se han encontrado únicamente en metaperidotitas de la faja Metales, en asociación con Amp, Tlc, Chl y Srp. Los núcleos (zona A) de estos cristales castaño-rojizos tienen composiciones ricas en Al2O3 y pueden ser atribuidas a composiciones magmáticas relícitcas, ya que muestran buena afinidad con el campo de peridotitas abisales o de fondo oceánico,correspondientes a la categoría de ofiolitas. Mientras que la zonalidad composicional desarrollada hacia el borde de estos cristales, desde ferricromita (zona B), cromomagnetita (zona C) a magnetita (zona D) en el borde externo, muestran distribuciones consistentes con los campos correspondientes a espinelos s.l. metamórficos en condiciones de facies anfibolita a esquistos verdes. Los cristales zonales del grupo 2b se encontraron en metaperidotitas de la faja del Río de Las Tunas y no guardan registro de composiciones de afinidad magmática en el núcleo, aunque las características químicas de las zonas desarrolladas en ellos son equivalentes a las de las zonas B, C y D de los cristales zonales de la faja Metales (grupo 2a). La asociación mineral vinculada a los cristales del grupo 2b es Fo+Tr+Tlc+Cln+Spl s.l. A partir del par Ol-Spl, las condiciones de T obtenidas son de ~654°C para el núcleo y ~541°C hacia el borde, siendo también consistentes con condiciones correspondientes a la facies anfibolita a esquistos verdes. Por su parte, los cristales castaño-rojizos del grupo 2c clasifican como cromita s.s. y se han encontrado en muestras de vetas subverticales, con estructura en cola de caballo, que corresponden al nivel mineralizado Don Carlos de mina Salamanca, junto con los minerales de mena concentrados en ellas. Tales vetas atraviesan a cuerpos de serpentinitas localizados en una zona de cizalla de dirección NE-SO. La asociación mineral en estas serpentinitas es: Srp + Chl + Mgt, localmente reemplazada por Carb ± Tlc y atravesados posteriormente por diversos pulsos de venillas de serpentina, alas que se superponen venillas de clorita/esmectitas?, en las que se encuentran los agregados de sulfuros y cromita. Los cristales de este grupo composicional no desarrolla las zonas B y C presentes en los grupos 2a y 2b y, poseen cierta afinidad con el campo de komatiitas empobrecidas en Al afectadas por metamorfismo regional en facies anfibolita, y también con el campo de las cromitas en los márgenes de depósitos de sulfuros masivos de Ni-Fe (Barnes and Roeder 2001). En este sentido, Barnes (2000) indica que existe una tendencia al empobrecimiento de Al en los núcleos de cristales de cromita afectadas por metamorfismo en facies anfibolita y donde haya existido intensa infiltración de fluidos. Precisamente,las rocas ultramáficas de la faja del Río de las Tunas, han sido afectadas por metamorfismo regional y por intensa alteración hidrotermal posterior al metamorfismo (Gargiulo et al. 2013); razón por la cual, se considera que el bajo contenido de Al presente en los cristales de los grupo 2b y 2c no es un déficit de la composición magmática original de los cristales, sino efecto del metamorfismo y alteración hidrotermal sobreimpuesta, especialmente en las cromitas de mina Salamanca (grupo 2c). Asimismo, la mayor concentración de Cr, Zn y V observada en los cristales del grupo 2c, puede atribuirse a una movilización de estos elementos y reconcentración de los mismos en los sistemas de vetas y venas. En este sentido, la actividad hidrotermal vinculada a la formación dela mineralización concentrada en venas y vetas de mina Salamanca está sustentada por estudios previos de los elementos del grupo del platino (PGE), que evidencian la movilización de los mismos como efecto de un complejo sistema hidrotermal. De acuerdo a los resultados obtenidos, sumado a estudios previos de minerales del grupo del espinelo de Cordillera Frontal (Bjerg et al. 1993, Gargiulo et al. 2013, Gargiulo y Bjerg 2014) se propone que los núcleos de los cristales del grupo 2a representan el estadío magmático preservado en las metaperidotitas del Complejo Guarguaraz, vinculadas a peridotitas de fondo oceánico de segmentos ofiolíticos, que luego fueron afectadas por metamorfismo regional en facies anfibolita a esquistos verdes en un contexto orogénico. Los cristales verdes del grupo 1 representan el estadio de mayor grado metamórfico registrado localmente, perteneciente a la facies granulita y se corresponden con una afinidad química de ofiolitas de complejos tipo alpino de alta T y P. Las composiciones de las zonas B, C y D registradas tanto en los cristales zonales del grupo 2a como en los del grupo 2b, son consistentes con la asociación mineral presente en las muestras, indicando que se estabilizaron en condiciones de mayor T en el núcleo y menor T en el borde, siendo equivalentes a las condiciones de metamorfismo regional en facies anfibolita a esquistos verdes. Precisamente, en condiciones de facies anfibolita es donde se producen los dominios de ferricromita con enriquecimiento diferencial de MnO, que dan lugar a composiciones de tipo"manganoferricromita"(Gargiulo y Bjerg 2014). Por otro lado, las variaciones composicionales entre los grupos 2a y 2b pueden atribuirse a un mayor grado de reemplazo de los núcleos magmáticos en los cristales de las metaperidotitas de la faja del Río de Las Tunas (localizada hacia el este), en comparación con los cristales de los cuerpos de la faja Metales (localizada hacia el oeste). En este sentido, es hacia el sector este que se registra el mayor grado metamórfico de las metaperidotitas del Complejo Guarguaráz (aquellas con cristales verdes del grupo 1), como así también la mayor concentración de Mn en los dominios de ferricromita (zona B delos cristales del grupo 2b) y la mayor intensidad de la actividad hidrotermal,evidenciada por la fuerte serpentinización y talquización de los cuerpos ultramáficos alineados en la zona de cizalla que afecta al cuerpo de mina Salamanca, en dirección NE-SO. Asimismo, estos cuerpos serpentinizados son los que presentan el desarrollo de vetas, venas y venillas de minerales de mena(entre los que se encuentran las cromitas del grupo 2c), concentradas en tal zona de cizalla. Las relaciones texturales entre las cromitas del grupo 2c y los demás minerales de mena en las venas y vetas mineralizadas del nivel Don Carlos, permiten atribuir la formación de tales cromitas cincíferas(relativamente ricas también en V2O3 a una etapa hidrotermal posterior al metamorfismo regional.