PETROGÉNESIS DE LAS VOLCANITAS LONCO TRAPIAL, MAGMATISMO DEL JURÁSICO TEMPRANO DE PATAGONIA CENTRAL

CLAUDIA BEATRIZ ZAFFARANA; POMA STELLA; LAGORIO, SILVIA LEONOR; GREGORI, DANIEL; RUBÉN SOMOZA; BUSTEROS, ALICIA; SILVA NIETO, DIEGO; GIACOSA, RAÚL

Cordoba

Congreso; XIX Congreso Geológico Argentino; 2014

La Formación Lonco Trapial es una unidad volcano-sedimentaria del Jurásico Inferior que aflora en la región centro-occidental de Patagonia. Las rocas volcánicas tienen composición predominantemente mesosilícica y están representadas por lavas y brechas andesíticas a las que se asocian en forma subordinada lavas dacíticas, ignimbritas andesíticas, dacíticas y riolíticas, diques andesíticos a riolíticos y domos riolíticos. Este trabajo analiza el quimismo de 31 muestras (elementos mayoritarios y de elementos traza) de la Formación Lonco Trapial en el área comprendida entre Ingeniero Jacobacci en la Provincia de Río Negro (paralelo 41º 30´Sur) y la Sierra de Jalalaubat en la Provincia de Chubut (paralelo 42º 43´Sur). Además de la información propia generada, se tuvieron en consideración los datos de análisis químicos e isotópicos presentados por Dejonghe et al. (2002) para lavas andesíticas de la Formación Lonco Trapial, que constituyen la roca de caja de los yacimientos epitermales Mina Ángela (ubicada en la Sierra de Calcatapul, ~45 km al noreste de Gastre), Cañadon Bagual y Santa Máxima (ubicados en la zona del valle del río Chubut, ~110 km al sur-sureste de Gastre. Las muestras analizadas geoquímicamente corresponden a rocas mesosilícicas y ácidas, las que son representativas tanto de flujos lávicos como rocas piroclásticas. Las lavas andesíticas tienen textura porfírica y fenocristales de plagioclasa, hornblenda, titanomagnetita, apatita ± clinopiroxeno ± biotita inmersos en una pasta cuyas texturas pueden ser pilotáxicas, afieltradas o microgranosas. Las lavas dacíticas adicionan abundante cuarzo modal y se caracterizan por presentar pastas microgranosas. Las brechas andesíticas están formadas por fragmentos centimétricos a decimétricos de fenoandesitas soportadas por una pasta de color gris oscuro y grano fino de similar composición. Las ignimbritas ácidas contienen fenoclastos de plagioclasa, feldespato alcalino y cuarzo distribuidos en una matrix constituída por trizas con diferente grado de soldamiento las que se encuentran completamente desvitrificadas a texturas felsíticas, esferulíticas y axiolíticas; ocasionalmente se observan marcadas texturas eutaxíticas. La Formación Lonco Trapial es un conjunto de rocas calcoalcalinas metaluminosas a peraluminosas las que constituyen una serie de composición relativamente homogénea. Los valores de análisis químicos de elementos mayores representados en diagramas de discriminación Harker, exhiben el comportamiento general de la serie. Se reconoce una correlación negativa entre el FeOt y el TiO2 con respecto a la SiO2, lo que sugiere la cristalización temprana de magnetita, típica de las secuencias de diferenciación calcoalcalinas. Se observa una correlación negativa de CaO y Sr con respecto a la SiO2 lo que sugiere el fraccionamiento de plagioclasa. La correlación positiva de Na2O y el K2O con la SiO2 sugiere la cristalización de plagioclasa sódica y de feldespato alcalino en las rocas más ácidas de la unidad. Los diagramas multielementales de elementos traza normalizados a N-MORB muestran que las rocas de esta unidad están empobrecidas en elementos HFS de alto potencial iónico como Ta, Hf y Nb con respecto a otros elementos incompatibles y a las tierras raras livianas (La, Ce y Th), lo cual es característico de ambiente de arco magmático y concuerda con estudios previos de Page y Page (1993). La relación La/Ta es generalmente > 25, lo cual es compatible también con un ambiente de arco (Kay et al. 2006). Se realizaron cálculos de modelado para intentar establecer la vinculación genética entre los diferentes tipos de rocas atribuídas a la Formación Lonco Trapial. Mediante el modelado geoquímico se observa que las rocas estudiadas de la Formación Lonco Trapial describen tendencias lineales que sugieren que todas ellas son cogenéticas. Sin embargo la relación entre elementos incompatibles (La vs Th) favorece considerar un modelo con un porcentaje de mezcla entre magmas de composición mesosilícica y rocas corticales más ácidas (corteza continental superior). El proceso de cristalización fraccionada, si bien es responsable de la evolución de la serie, no inhibe considerar el aporte de fundidos corticales. La hipótesis de fusión de la corteza continental como origen de las rocas más ácidas de la secuencia es coherente también con la propuesta de Pankhurst y Rapela (1995) quienes, en base a datos isotópicos, propusieron fusión de la corteza continental en la génesis de las riolitas del Complejo Marifil. Asimismo, a partir del estudio isotópico en las galenas hospedadas en rocas de esta unidad, Dejonghe y colaboradores (2002) también sugirieron la participación de fundidos corticales en la generación de las rocas. Los análisis químicos de la Formación Lonco Trapial se compararon con datos geoquímicos del Complejo Marifil (Pankhurst y Rapela 1995) y del Batolito Subcordillerano (Haller et al. 1999, Rapela et al. 2005), ya que estas tres superunidades representan el magmatismo 185-180 Ma en Patagonia entre 40-44ºS (Zaffarana y Somoza, 2012). El análisis de las tierras raras permitió establecer importantes diferencias en las rocas de la Formación Lonco Trapial. Las rocas que afloran en el sector que se encuentra al norte de la Pampa de Gastre presentan valores promedio La/Yb=18, valores de Sm/Yb menores a 4 y anomalía de Eu levemente negativa o ausente. Las rocas de esta faja tienen, además, valores bajos de Y (menores a 20 ppm), los cuales son coherentes con el fraccionamiento de anfíbol y probablemente de granate en la fuente. Por otra parte, las volcanitas que se encuentran al sur de la Pampa de Gastre, tienen relación promedio La/Yb=9, relaciones Sm/Yb menores a 2, anomalía negativa de Eu y altas relaciones Ba/La. Estos valores sugieren que las volcanitas de la faja sur tendrían una fuente rica en plagioclasa y piroxeno, y por ende más somera que la fuente de la faja norte. Las volcanitas de la Formación Lonco Trapial tienen características mixtas entre ambiente de arco magmático y ambiente extensional. El Batolito Subcordillerano, que forma un cordón NNW-SSE que aflora al Oeste de la Formación Lonco Trapial, representa magmas cordilleranos de tipo I (Rapela et al. 2005) con relaciones La/Ta y Ba/La compatibles con un ambiente de arco magmático (La/Ta=42 y Ba/La entre 10 y 20). Las volcanitas Lonco Trapial de la faja norte se encuentran en una posición más distal de este arco Jurásico Temprano que lo que se encuentran las volcanitas de la faja sur. La fuente más somera que sugiere la geoquímica para estas últimas podría estar relacionada con la mayor extensión y adelgazamiento cortical que experimentó la región de la faja sur en el Jurásico (Uliana y Biddle, 1987; Figari et al., 1994). Asimismo, los mayores valores de Ba/La y de Ce de las volcanitas de la faja norte podrían ser el resultado de mayor grado de contaminación cortical asociado a mayor espesor cortical en esa región, de posición más distal con respecto al arco y donde las evidencias estructurales de tectónica extensional son menores que en el ámbito de la Cuenca de Cañadón Asfalto (faja sur). En la parte oriental de este sector de Patagonia, las andesitas del Complejo Marifil, que tienen un origen vinculado netamente a extensión (Pankhurst y Rapela 1995), son químicamente muy similares a las andesitas de la faja norte de la Formación Lonco Trapial, excepto por su mayor contenido de P2O5, Ce y Zr. El contexto de la tectónica regional del Jurásico Temprano permite considerar también la posibilidad de un origen puramente extensional para las andesitas Lonco Trapial. En este caso, la señal geoquímica con características de arco magmático que poseen estas rocas debería asignarse a contaminación con materiales corticales que tengan geoquímica de arco. En este sentido debería apuntarse a los granitoides calcoalcalinos de Mamil Choique (Paleozoico Tardío) y/o del Batolito de la Patagonia Central (Triásico Tardío), sobre los que se apoyan las volcanitas de la Formación Lonco Trapial en la región de Gastre. La discriminación entre fundidos asociados al arco del Jurásico Temprano o asociados a la extensión del Jurásico Temprano es motivo de estudios en avance. Dejonghe L., Darras B., Hughes G., Muchez P., Scoates J. S. y Weis, D., 2002. Isotopic and fluid-inclusion constraints on the formation of polymetallic vein deposits in the central Argentinian Patagonia, Mineralium Deposita 37: 158?172. Ersoy, Y. y Helvaci, C., 2010. FC?AFC?FCA and mixing modeler: A Microsofts Excel 629 spreadsheet program for modeling geochemical differentiation of magma by crystal fractionation, crustal assimilation and mixing. Computers and Geosciences 36: 383-390. Figari, E.F., Courtade, S.F. y Constantini, L.A., 1994. Estratigrafía y tectónica de los bajos de Gastre y Gan Gan. Boletín de Informaciones Petroleras, 40: 75-82. Haller, M.J., Linares, E., Ostera H.A. y Page, S.M., 1999. 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