INVESTIGADORES
CAFFE pablo Jorge
congresos y reuniones científicas
Título:
Composición y condiciones físicas de cristalización de la Ignimbrita Coyaguayma: implicancias petrogenéticas para rocas peraluminosas en los Andes centrales.
Autor/es:
CAFFE, P.J. Y TRUMBULL, R.B.
Lugar:
San Salvador de Jujuy
Reunión:
Congreso; XVII Congreso Geológico Argentino; 2008
Institución organizadora:
Asociación Geológica Argentina
Resumen:
La zona de Pairique (~22º52?S-66º49?O), en Puna jujeña, se distingue de otras regiones de la Puna por la presencia de un interesante registro de magmatismo cenozoico de tipo peraluminoso intercalado en secuencias volcánicas calcoalcalinas intermedias y máficas (Caffe y Trumbull, 2006). Entre las unidades de carácter más peraluminoso, aparece un depósito piroclástico de composición riolítica, distribuído según una franja submeridional discontínua que se extiende ~ 5 km al este del complejo volcánico Pairique, y que Caffe et al. (2007) denominaron Ignimbrita Coyaguayma. Esta unidad, que no ha podido ser asignada a ningún centro eruptivo definido, fue datada en ~11.3 Ma (Caffe et al., 2005) y aparece intercalada en una secuencia volcaniclástica donde además aparecen entre coladas máficas de edad pre-11 Ma. Comprende dos unidades de flujo (espesor máximo 18 m) sin soldamiento, con abundante pómez (20-25 %) y litoclastos (15 %) cognatos y accesorios de un pórfiro riolítico y del basamento ordovícico sedimentario, en una matriz vitrocristaloclástica.La pómez de la Ignimbrita Coyaguayma es rica en cristales (30-40 % DRE). Los minerales principales son plagioclasa, cuarzo y sanidina (20-30 % de la roca) y en mucha menor proporción biotita, granate y sillimanita (<6-8 % de la roca). Accesorios menores son monacita, circón y muy rara apatita. La pasta vítrea no presenta ni devitrificación ni microlitos de las fases mayores. Las mismas características generales se mantienen en la matriz pumícea de la ignimbrita, excepto porque es más rica en cristales que la pómez (~50-60 % DRE).La plagioclasa está zonada de forma oscilatoria normal (An26-18), mientras que sanidina (Or71) presenta dos tipos composicionales, uno sin zonación en BaO (Cn0.0-0.1) y otro zonal (Cn0.0-2.4). Cuarzo y feldespato potásico son los minerales más tardíos de la roca, e incluyen a los fémicos y sillimanita; a su vez plagioclasa está incluída en sanidina y cuarzo. La biotita incluye al granate en sus bordes y se caracteriza por su composición uniforme, clasificación en el extermo siderofilítico (FeOt ~30 %), altos AlIV (>2.5 apfu) y AlVI (~1 apfu) y bajos MgO y MnO. El granate, interpretado como magmático, es pequeño (500 mm) y euhedral, de bordes estables, incluye sólo monacita y circón idiomorfos. Tiene composición almandínica sin zonaciones, con proporciones de Sp 10-12 mol%, de Grs ~2 mol % y de Py 4-5 mol %. Sillimanita alcanza los mismos tamaños que el granate, tiene formas prismáticas gruesas sin bordes de reacción e incluye circón; se interpreta como una fase principalmente magmática, aunque en parte podría ser restítica. Monacita es idiomorfa e incluye a, o bien crece en sineusis con, circón euhedral.La Ignimbrita Coyaguayma se clasifica geoquímicamente como una riolita rica en SiO2, con elevada suma de álcalis (Na2O + K2O: 7.0-7.9 %), relación K2O/Na2O >2, SFeOt+TiO2+MgO <2 % y CaO <1%. El índice A/CNKmol de la pómez es elevado (1.34-1.35) y algo menor en la roca total (hasta 1.21). El vidrio de la matriz de la pómez es siempre más peraluminoso que la roca total (A/CNK hasta 1.50), así como más pobre en CaO, MgO, TiO2 y FeOt, y más elevado K2O que el análisis de roca total, reflejando la cristalización de las fases presentes. La pómez tiene moderados contenidos en Rb (~350 ppm) y U (13 ppm), elevados Nb (30 ppm), Y (30 ppm), Pb (35 ppm) y Sn (>10 ppm), así como bajos Sr (<70 ppm), Ba (64 ppm), Zr, Th (9 ppm) y SREE (<83 ppm). En comparación con otras rocas riolíticas peraluminosas de la región andina central, la Ignimbrita Coyaguayma guarda una importante semejanza con las más evolucionadas de ellas, especialmente al considerar elementos como el Sr, Th, U, Zr, Nb, REE total y Eu/Eu*. Ba, al igual que La/Yb, suele ser similar a la de otras rocas peraluminosas de Puna Argentina y sistemáticamente más bajos que los equivalentes composicionales del S de Perú y Bolivia. Su semejanza geoquímica más marcada es con la riolita granatífera de Ramadas (Viramonte et al., 2007).Las condiciones físicas de cristalización de la ignimbrita fueron estimadas a partir de la aplicación de varios geotermómetros y geobarómetros. Las temperaturas más cercanas al líquidus están dadas por el intercambio Fe-Mg entre granate y biotita (TGB 760°-820° C), mientras que la presión media (representadas por los barómetros GASP y GBPQ) fue estimada en ~5 kbar (rango 3.9 - 5.8 kbar). Las temperaturas de dos feldespatos son menores a TGB, promediando 730° - 690° C -dependiendo del modelo usado para los feldespatos-, lo cual es consistente con la historia de cristalización de la roca. La ausencia de muscovita y estabilidad de sillimanita magmática y sanidina sugiere, al igual que el perfil composicional no zonal del granate, que el magma probablemente no traspasó el límite térmico de los 700° C. Los contenidos de H2O pre-eruptivos (estimados por el equilibrio entre plagioclasa y vidrio; Putirka, 2005) son de ~7 %, consistentes con la alta proporción de cristales de la roca (c.f. Scaillet et al., 1998) y con una historia de cristalización donde biotita precede a la plagioclasa y ésta al feldespato potásico (c.f. Scaillet et al., 1995). Dicha concentración de H2O puede haber sido suficiente para saturar el magma si éste se movilizó rápidamente a menores presiones (2-3 kbar), gatillando la súbita vesiculación y erupción del mismo. Las variables físicas estimadas, así como las composiciones geoquímicas de minerales y de la roca total sugieren que la Ignimbrita Coyaguayma evolucionó de forma equivalente a otros sistemas volcánicos peraluminosos de la región (p.e. Macusani, Morococala), aunque probablemente a mayor temperatura y presión (Pichavant et al., 1988a,b; Morgan et al., 1998). La semejanza geoquímica con dichas rocas, así como con fundidos parciales experimentales de rocas pelíticas a semipelíticas señala su filiación claramente cortical. Si las temperaturas TGB estimadas representan condiciones de cristalización temprana (~800° C), entonces la Ignimbrita Coyaguayma puede ser modelada como el resultado de la fusión en desequilibrio de metapelitas saturadas en Al2SiO5 a P > 5 kbar y T> 820° C, probablemente a partir de un importante incremento de temperatura en la fuente (intrusión de magmas máficos) que provocó la desestabilización de muscovita y/o biotita. Por lo tanto, la ignimbrita se diferenciaría genéticamente de otras rocas peraluminosas vecinas, como las dacitas con ortopiroxeno-biotita-cordierita del Complejo Volcánico Pairique y la Riolita cordierítica de Corral Negro (Caffe y Trumbull, 2006; Caffe et al., 2007). Las composiciones de roca total y mineralógicas de las últimas sugieren, más que un origen por fusión parcial, un mayor rol petrogenético de asimilación-reacción entre magmas mantélicos de arco y rocas o magmas félsicos de naturaleza fuertemente peraluminosa, probablemente similares geoquímicamente a la Ignimbrita Coyaguayma.