ICBIA   27343
INSTITUTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA, BIODIVERSIDAD Y AMBIENTE
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Geología, Mineralogía Y Petrología De Las Rocas Cumulares Máficas Y Ultramáficas De La Sierra De Valle Fértil Y La Huerta, Provincia De San Juan
Autor/es:
CAMILLETTI G; A.M. TIBALDI; ESCRIBANO F.; OTAMENDI J.; CRISTOFOLINI E
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; 13°MINMET y 4º PIMA; 2019
Institución organizadora:
AGA-AMA-UNC
Resumen:
En las Sierra de Valle Fértil y La Huerta se han encontrado más de una decena de cuerpo ígneos que están constituidos por rocas máficas y ultramáficas, y que aparecen como parte integrante (consanguínea) de la secuencia plutónica ordovícica. Dentro de estos cuerpos todas las rocas muestran estructura y textura cumular. En general, el emplazamiento actual de estos cuerpos es de naturaleza tectónica. No obstante, la fábrica magmática interna es concordante a escala regional con la foliación magmática de rocas plutónicas. El encapado de naturaleza cumular se presenta con rumbo NNO-SSE, en tanto que el buzamiento varía desde sub-vertical hasta sub-horizontal, y puede aparecer hacia el este o al oeste. Los cuerpos dominados por rocas cumulares muestran una variabilidad litológica que incluye: gabronorita olivínica hornbléndica, gabronorita piroxénica hornbléndica, gabronorita hornbléndica, gabro, peridotita piroxénica hornbléndica, dunita, y anortositas. En general los cuerpos pasan gradualmente a gabronorita anfibólicas y dioritas cuarzosas. Consideradas en su conjunto, estas rocas están constituidas por los siguientes minerales: olivino, plagioclasa, ortopiroxeno, clinopiroxeno, anfíbol, espinelo, y magnetita. El olivino es de tipo crisolito con forsterita que varía de 75% a 83%. Plagioclasa presentan un contenido de anortita alto y acotado entre 89% y 99%. El ortopiroxeno es 70% enstatita. El clinopiroxeno es cálcico con un contenido de wollastonita cercano a 50% y su relación Mg/(Mg+Fe+2) varia de 0,60 a 0,84 y se correlaciona perfectamente con esa relación en el ortopiroxeno coexistente. El anfíbol es de la familia cálcica, y la mayoría varía en magnesio-hornblenda y actinolita, con una proporción subordinada de pargasita. Los espinelos se dividen en dos tipos, uno es de colores pardos oscuros y ricos en Cr2O3; el otro es de color verde y no tienen Cr2O3. La magnetita es rica en TiO2 y Cr2O3. La concentración de elementos traza en estos minerales tiene las siguientes características fundamentales: 1- olivino contiene las mayores concentraciones de Ni, Co y Zn, elementos que sustituyen a Fe+2 y Mg, 2- ortopiroxeno muestra concentraciones variables pero importantes de Cr, Ti, V y Sc, 3- clinopiroxeno contiene más Cr, Ti, Sc, y V que olivino y ortopiroxeno, clinopiroxeno muestra un patrón de REE sin anomalía de Eu o con una leve anomalía negativa, 4- anfíbol es el mineral que concentra al mayor número de elementos traza, la relación entre elementos compatibles en anfíbol (Ti, Cr, V, Sc, Y, MREE and HREE) contra Eu y Sr, permiten distinguir en qué momento de la cristalización apareció el anfíbol, 5- la plagioclasa posee las mayores concentraciones de Sr y Ba, y 6- el espinelo posee abundancia importantes de Zn (4002?8087 ppm), Ni (> 2100 ppm), Co (841?1522 ppm), V (531?1316 ppm). Las rocas cumulares tienen entre 40% y 50% de SiO2. La co-variación de MgO contra CaO muestra que la composición de cada roca refleja en primer lugar la cantidad en que se han separado plagioclasa de los minerales ferro-magnesianos durante el proceso de formación del cúmulo. En un diagrama MgO contra FeO, se puede apreciar que aunque varía la cantidad absoluta de estos dos óxidos, se mantiene casi constante la relación entre ellos (MgO/FeO*), porque esta relación refleja la concentración de estos óxidos en minerales ferro-magnesianos y la proporción modal de los minerales ferro-magnesianos en cada roca. La concentración de Al2O3 en las rocas cumulares es menor que la concentración teórica calculada conectando la composición de plagioclasa con olivino, hecho que indica que plagioclasa cristalizó antes que clinopiroxeno, además la relación CaO/Al2O3 es constante a 0,50, lo que es coherente con la idea anterior. Aquí no es posible discutir todas las implicaciones del estudio petrogenético. Integrando las observaciones de campo, petrografía, química mineral y geoquímica se determina que la secuencia de cristalización fue: 1? Cr?Al?espinelo + olivino, 2? Cr?Al?espinelo + olivino + plagioclasa + Cr?magnetita ± clinopiroxeno, 3? plagioclasa + ortopiroxeno + anfíbol + magnetita ± clinopiroxeno ± Al?espinelo, mientras que olivino reacciona y forma ortopiroxeno; y 4? Al?espinelo + ortopiroxeno + anfíbol en coronas. Combinando la secuencia de cristalización con la química mineral (traza) se puede demostrar que la secuencia encapada se construyó por diferenciación in situ donde el fundido segregado de capas ricas en olivino alimentaba capas pobres en olivino, el proceso de diferenciación que se aproxima a una cristalización fraccionada a escala de capas y a la cristalización en equilibrio a escala de secuencia. El magma que alimentó los cuerpos cumulares fue máfico SiO2< 51 % p/p con olivino como fase liquidus. Por la composición de olivino la relación Mg/(Mg+Fe+2) del magma fue mayor que 0,60. La concentración inicial de FeO y MgO no se pueden resolver con precisión porque no se puede asumir que el olivino observado es el que cristalizó originalmente. No obstante, la concentración de FeO* debió ser > 10 % p/p y la de MgO ≈ 9,5% p/p (FeO*/MgO ≥ 1). La composición de la plagioclasa significa que la concentración de CaO estuvo entre 11 y 13 % p/p y la de Na2O entre 0,5 y 1,3 % p/p y muy bajo K2O (< 0,5% p/p). A partir de la composición de olivino, espinelo y óxidos se pude inferir que el magma era primitivo con Ni > 150 ppm y Cr > 2000 ppm. Además, para que cristalizara anfíbol en el estadio magmático, el magma contenía una cantidad de H2O inicial entre 1 y 3% p/p. Estas características son típicas de magmas primitivos de zonas de subducción del tipo basáltico tholeiitico de Fe/Mg medio y bajo K2O (Arculus 2003). Usando como datos de entrada la composición inferida, en un sistema de cálculo que simulan la fusión del manto (Lee et al. 2019), se pude demostrar que los magmas primitivos se generaron en el manto (T >1250 ºC). Los magmas ascendieron y se emplazaron en niveles inferiores de la corteza (25 ? 30 km) del arco Famatiniano, tal como observa en la geología expuesta.