pillow lavas morb e como parte de la ofiolita de la precordillera

UNIVER SIDAD
DE
CONCEPCIÓN
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA
10° CONGRESO GEOLÓGICO CHILENO 2003
LAVAS ALMOHADILLADAS DEL CERRO CHUSCHO. PROVINCIA DE
LA RIOJA COMO PARTE DE LA OFIOLITA DE LA PRECORDILLERA
OCCIDENTAL. CORRELACIONES PETROLOGICAS EN CUYANIA Y
CHILENIA
VILLAR, L.M.
CONICET-IRM-SEGEMAR
Julio A. Roca 651-8vo Piso. Sector 9 - 1322 - Buenos Aires, Argentina
E-mail:[email protected]
INTRODUCCION
La redefinición de la Formación Chuscho (Fauqué y Villar 2003) llevó al estudio petrológico de
las lavas almohadilladas que la forman. El afloramiento principal está en el cerro homónimo en la
provincia de La Rioja (Fig. 1). Esta Formación está interdigitada e intercalada con la Formación
Río Bonete también Ordovícica. constituida por filitas; el miembro inferior de la misma está
constituido por pelitas y areniscas. Parte de la Formación Chuscho está integrada por diques de
diabasas y basaltos que cortan las lavas almohadilladas .
Las lavas almohadilladas del Cerro Chuscho son de tamaño variable llegando a alcanzar hasta 3
metros en el sentido de su mayor dimensión; son basaltos y diabasas porfíricos a
glomeruloporfíricos seriados, Los fenocristales son: clinopiroxeno (augita diopsídica), olivina
idiomorfa y, clinopiroxeno maclado; algunas rocas tienen plagioclasas que pueden estar
acidificadas, han sufrido albitización con formación de arcilla, sericita, epidoto, prehnita, clorita.
Los glomérulos,estan constituidos por clinopiroxeno o, plagioclasa y clinopiroxeno. Las pastas
son afaníticas criptocristalinas; sus mesostasis están formadas por vidrios basálticos a veces
devitrificados con microlitos de plagioclasa o piroxeno. Otras pastas son intersertales y contienen
xenocristales de espinelo. Los bordes de las lavas almohadilladas son de textura hipocristalina
vítrea, pueden tener fracturas concoides y texturas perlíticas;. en varios se observan texturas
fluidales, existen algunos cristales de plagioclasa orientados según la fluidalidad. En las lavas
almohadilladas pueden existir bordes recristalizados constituidos por anfibol, plagioclasa y
piroxeno con textura consertal. En estas rocas pueden existir fracturas rellenas de serpentina.
GEOQUÍMICA
Los análisis químicos mayoritarios de las lavas almohadilladas de Cerro Chuscho indican que son
toleíticas como puede observarse en el diagrama AFM (Fig. 2)( Irvine y Baragar, 1971). Los
perfiles de tierras raras normalizados a condrito muestran un enriquecimiento en tierras raras
livianas propio de un E-MORB(Fig.3): Esta naturaleza está confirmada en el gráfico que contiene
los elementos incompatibles normalizados a condrito. En el gráfico Zr-Zr/Y (Pierce y Norry,
Todas las contribuciones fueron proporcionados directamente por los autores y su contenido es de su exclusiva responsabilidad.
1979) (Fig. 4) se observa que estas rocas entran en el campo E-MORB. En el diagrama Th-Hf/3Ta (Wood, 1980) se proyectan en el campo E-MORB (Fig. 5).
En los gráficos geoquímicos de este trabajo se comparan las lavas del Cerro Chuscho con
basaltos y lavas almohadilladas de la Ofiolita de Precordillera occidental tomados de Kay et al
1984 y, los gabros de Los Gateados de la Ofiolita de Cordillera Frontal tomados de Villar, 1998;
Las proyecciones de los diagramas de tierras raras y elementos incompatibles normalizados a
condrito fueron realizados con dos muestras representativas de cada grupo de referencia, para no
empastar las figuras, en los diagramas de discriminación se han empleado tres muestras de
referencia para Los Gateados. Todas son químicamente representativas. Los análisis de las lavas
del Cerro Chuscho fueron realizados por XRAL Laboratories, Canadá, y los de Los Gateados en
ACTLABS (Tabla 1).
70º
NA
E
TI
EN
IL
O
ARG
CH
28º
64º
66º
68º
ARGENTINA
72º
NA
MP
Uspallata
0
75
150 km
Referencias
Ofiolitas de la Precordillera Occidental
MENDOZA
PRI
30º
PA
S
RA
S
I
NC
IE
RR
L
PA
SAN JUAN
SAN LUIS
ILLERA
SANTIAGO
1 - Cerro Chuscho
2 - Rodeo
3 - Sierra del Tigre
4 - Calingasta
5 - Cortaderas
6 - Farellones
Ofiolitas de la Cordillera Frontal
7 - Los Gateados
RD
Terreno Alóctono Cuyania
Terreno Alóctono Chilenia
CO
RAL
VALLE
COR
O
34º
DILL
C
ERA
É
A
N
O
32º
CENT
DE LA COST
A
P
A
C
PRECORDILLE
Í
30º
EA
RA
F
I
S
C
LA RIOJA
Basamento
70º
68º
66º
Suturas
Fig. 1: Esquema geológico que contiene todas las localidades de rocas máficas mapeadas y
muestreadas de las Ofiolitas Famatininas: Precordillera occidental y Cordillera Frontal (Cordón
del Portillo), Provincias de La Rioja, San Juan y Mendoza, Argentina. Basado en el mapa de
Ramos et al 1984.
C e rro
M u e stra
S iO 2
TiO 2
A lO 3
C r2 O 3
F e2O 3
F eO
F eO T
F e2O 3T
M nO
M gO
C aO
N2O
K 2O
P 2O 5
LO I
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
G dd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Ba
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Th
Ga
Zn
Cu
Ni
V
Cr
Hf
Cs
Sc
Ta
Co
U
W
8L F *
48,70
2,26
12,90
C h u sch o
Rode o
U sp a lla ta
1 0L F *
3 -15 -1×
3 -31 -2×
51,40
2,92
13,60
47,85
2,38
15,19
47,93
2,47
15,75
0,01
12,96
10,54
0,21
6,19
11,30
2,95
0,23
0,19
1 17 -5°
36,95
1,59
19,01
48,83
1,04
15,29
8,33
13,60
9,48
0,16
9,04
11,04
2,99
0,04
0,10
0,22
6,05
10,01
3,63
0,71
0,05
3,24
0,29
10,38
12,10
0,77
0,69
0,13
4,32
0,20
7,63
11,32
3,01
0,42
0,06
2,43
2,07
6,33
0,87
5,96
2,27
0,83
3,04
0,57
3,95
0,90
2,81
0,43
2,76
0,45
5,94
14,57
1794,00
10,74
3,53
1,16
4,23
0,76
5,13
1,11
3,58
0,51
3,27
0,55
2,04
6,51
0,90
6,35
2,40
1,00
3,42
0,63
4,41
0,97
2,97
0,42
2,96
0,50
124,10
36,16
386,99
24,00
64,20
2,96
0,37
166,49
27,15
1030,90
28,90
95,81
6,38
0,52
76,18
12,84
282,91
26,20
55,17
3,60
0,15
91,00
240,00
306,00
1,95
1,07
41,00
0,44
56,60
0,83
99,90
300,00
552,00
2,80
1,73
42,00
0,74
116,40
0,74
85,00
222,00
354,00
1,69
0,57
40,00
1043,00
116,40
0,26
12,59
15,50
0,19
7,03
11,90
1,85
0,59
0,16
2,15
12,59
18,80
0,23
6,51
13,60
2,12
0,50
0,26
3,45
9,07
23,10
3,14
16,60
4,45
1643,00
5,44
0,70
5,08
0,89
2,66
0,34
2,26
0,31
9,78
24,90
3,49
18,60
5,24
1735,00
6,26
0,86
6,08
1,08
3,22
0,40
2,74
0,37
10,80
26,60
11,60
27,90
19,30
5,16
1,72
18,30
5,53
62,90
2,30
741,00
24,10
103,00
12,30
0,81
20,00
114,00
162,00
319,00
373,00
343,00
3,30
98,00
4,10
220,00
29,20
131,00
11,60
0,82
22,00
117,00
188,00
58,00
349,00
121,00
3,90
36,00
0,77
44,30
0,23
0,30
40,00
0,78
42,50
0,27
0,86
1,77
1,07
2,71
0,38
3,00
0,24
61,40
94,10
0,84
1,00
3,87
0,11
99,70
0,87
4,18
0,23
39,50
0,58
0,26
Tabla 1
G a te a d o s
1 16 -4°
49,81
1,60
15,16
15,50
*F auqué y V illar
× K ay et al 1984
°V illar 1998
Los
°1 13 -1
40
Sample/Chondrite
10
5
La
Pr
Ce
Eu
Nd
Sm
Tb
Gd
Ho
Dy
Tm Lu
Er Yb
Fig. 2: Perfiles de los contenidos en tierras raras normalizados a condrito. Factores de
normalización según Taylor y Mc Lennan (1985). Circunferencias: lavas almohadillas de Rodeo
y dique de Sierra de Uspallata. Cuadrados en medio campo: lavas almohadilladas del cerro
Chuscho. Rombos: gabros de Los Gateados .
Los análisis mayoritarios muestran homogeneidad (Tabla 1). El SiO2 fluctúa entre 47.93 y 51.4
% en las ofiolitas de la Precordillera occidental, en tanto en Los Gateados fluctúa entre 36.95 a
49.81%, los valores mas bajos de sílice corresponden a la rocas mas ricas en sulfuros muestra
116-4. El contenido de TiO2 es de 2.96 a 2.92% en las ofiolitas de de la Precordillera occidental
siendo mucho menor en Los Gateados donde fluctúa entre 1.04 a 1,06 %. Los valores de MnO
cambian entre 0.16 a 0.20 % y los de MgO de 7.03 a 9.04 % para todos los grupos de rocas de
referencia. El Al2O3 varía entre 12.9 y 15.75% para los basaltos de la ofiolita de la Precordillera
occidental,. siendo mayor en los gabros de Los Gateados ( 15.16 a 19.1%) consistentemente con
la proporción de plagioclasa y o feldespato en la roca. En este último grupo el Na2O3 fluctúa
entre 3.01 y 3.63% y solo existe una roca con 0.77 de este óxido, que corresponde a un ejemplar
muy enriquecido en sulfuro. Las basaltos de Precordillera occidental tienen, entre 1, 85 a 2.99%
de Na2O3 siendo su contenido en general menor. Los contenidos altos de Na2O pueden hacer
aparecer nefelina en las normas. En el caso de los Gateados, y algunas rocas de Precordillera
Occidental, este hecho, puede deberse a procesos oceánicos hidrotermales o a espilitización
incipiente . El CaO fluctúa entre 10.01 y 13.06 %; para todas las rocas comparadas.
El diagrama de las tierras raras de las lavas almohadilladas del Cerro Chuscho y sus muestras de
referencia normalizados a condrito, muestran coincidencia con los basaltos de la Ofiolita de la
Precordillera occidental (Fig. 2). Las lavas almohadilladas deRodeo (Río Jachal), Precordillera de
San Juan y un dique gábrico de (Uspallata ), Precordillera de Mendoza, coinciden ampliamente
mostrando un enriquecimiento en tierras raras livianas como las del Cerro Chuscho presentando
carácterísticas E-MORB. Los gabros en Cordillera Frontal fluctúan entre un perfil horizontal y
uno inferior que señala un empobrecimiento en tierras livianas como corresponde a un N-MORB,
este grupo de rocas como se verá en los gráficos subsiguientes muestra esquemas transicionales a
E-MORB. Es necesario señalar que en este diagrama no se observan anomalías negativas de Eu
ya que la plagioclasa no se particiona en la fuente y permanece en la misma.
En el diagrama de elementos incompatibles normalizados a condrito (Fig. 3) también existe una
coincidencia entre las lavas del Cerro Chuscho y las de Rodeo (Río Jachal) y (Uspallata). Los
gabros de los Gateados se hallan mas empobrecidos en elementos incompatibles intermedios por
sus características mas cercanas típicas de N-MORB .Cabe señalar que en los análisis de Kay at
al. 1984 los únicos elementos incompatibles determinados fueron Sc, Ta, Hf, Th, U, Ba, Cs por lo
que en algunos segmentos de los perfiles de las rocas de referencia solo se mantiene la traza del
dibujo. Esto debe ser contemplado en la figura 3
90
Sample/Chondrite
10
1
0,1
0,01
0,006
Ba Th Nb La Sr Sm Hf Tb Tm
Rb Cu Ta Ce Nd Zr Ni Y Yb
Fig. 3: Perfiles de los elementos incompatibles normalizados a condrito. Valores de
normalización Taylor y Mc Lennan (1985).Cuadrados en medio campo: lavas almohadilladas del
Cerro Chuscho; circunferencias: lavas almohadilladas de Rodeo y un dique de,Uspallata; rombos:
gabros de Los Gateados.
Lavas y grabros del Cerro Chuscho y Los Gateados tienen una anomalía positiva de Sr
coincidente con la falta de anomalía de Eu hecho que nos indica una permanencia de la
plagioclasa en el magma. Se considera que este elemento está enriquecido en la fuente, por lo
menos en el caso del Cerro Chuscho, y por lo tanto no es aportado por hidrotermalismo oceánico.
Para los gabros E-MORB el contenido normal de Sr según Wilson (1991) es de 104 ppm lo que
confirmaría el origen primario del mismo sobre todo en las lavas no alteradas del Cerro Chuscho.
Existe una anomalía negativa de Rb en todos los basaltos ya que son pobres en potasio. El Cu que
es un elemento sumamente móvil y migra en el magma se halla empobrecido en todos los
basaltos MORB cualquiera sea su tipo. El Ni se particiona con la olivina lo que permite observar
una anomalía negativa. Puede suceder que cobre y níquel sean segregados en
una mezcla sulfurada formando yacimientos de Cu y Ní como los que se encuentran en la faja de
la Cordillera Frontal (tipo podiforme), lo cuál podría representar un criterio de prospección .El
contenido de Th es normal Los basaltos de Precordillera occidental son mas enriquecidos que los
que se encuentran en Cordillera Frontal.
Los diagramas de discriminación de las muestras de Cerro Chuscho, Rodeo, Uspallata y Los
Gateados muestran las siguientes características.
FeOt
Tholeiitic
Calc-Alkaline
Na2O+K2O
MgO
Fig. 4: Diagrama AFM .según (Irvine y Baragar, 1971). Símbolos de representación similares a
las figuras 2 y 3 .
20
10
A - Within Plate Basalts
B - Island Arc Basalts
C - Mid Ocean Ridge Basalts
Zr/Y
E
B
1
10
A
C
100
1000
Zr
Fig. 5: Diagrama Zr-Zr/Y (Pierce y Norry, 1979). Campo E basaltos E. MORB; campo A,
basaltos de intraplaca; campo C: basalto N-MORB; campo B basaltos de arco de islas. Los
símbolos de los basaltos similares a las figuras 2 y 3.
En el diagrama AFM (Fig. 4)los basaltos y lavas almohadilladas de la Precordillera occidental
Rodeo, Uspallata y Cerro Chuscho se proyectan en el campo toleítico en tanto los de los gabros
de los Gateados fluctúan entre el campo toleítico y calcoalcalino.
.En el diagrama Zr-Zr/Y(Pierce y Norry,1979) (Fig. 5 )las lavas de la Precordillera Occidental
(Cerro Chuscho) se proyectan en el campo E correpondientes a MORB E y las de Los Gateados
(Cordillera Frontal) entran claramente en el campo C correspondiente a N-MORB. El campo A
corresponde a los basaltos de intraplaca.
Las coincidencias entre las lavas almohadilladas del Cerro Chuscho en la Precordillera riojana
dan un magma similar demostrando que las mismas son basaltos de un sistema divergente de
placas o de fondo oceánico coincidiendo con las, Rodeo, Provincia de San Juan y las (Uspallata),
provincia de Mendoza ,Los Gateados señalan la misma característica geotectónica ( Kay et al.
1984)
Hf/3
A
B
D
C
Th
Ta
Fig. 6: Diagrama Th-Hf/3-Ta (Wood 1980).A, basaltos N-MORB, B, basaltos E-MORB donde
se proyectan las rocas estudiadas; C, basaltos alcalinos de intraplaca; D, basaltos de arco o de
arco de islas. Las referencias de los símbolos son similares a las figuras 2 y3.
En el diagrama Th-Hf/3-Ta (Wood, 1980) las muestras entran nuevamente en el campo EMORB. Las rocas de Los Gateados se proyectan principalmente en la misma área, lo cuál señala:
características transicionales para las mismas de N-MORB, a E-MORB, estas variaciones dentro
de Los Gateados pueden obedecer a la existencia de transformaciones por metamorfismo
hidrotermal ya que en algunas muestras se observa neoformación de plagioclasa .La muestra 1175 entra en el área N-MORB.
En el Diagrama Th-Hf3-Nb16 (Wood 1980) las lavas almohadilladas del Cerro Chuscho se
proyectan en el campo MORB E, en tanto los gabros de Los Gateados entran en el área MORB-N
o se aproximan a ella.
Las relaciones La/Sm de las lavas almohadilladas del Cerro Chuscho fluctúan entre 1.77 y 2.04 y
las de los basaltos y lavas almohadilladas de todas las muestras sacadas en las localidades (Fig.
1), (lavas almohadilladas y basaltos de diques), Río Bonete al este de Cerro Chuscho( Kay et al.
1984), Rodeo, Sierra del Tigre, Calingasta y Uspallata excluyendo, Los Gateados, (Fig. 1)
fluctúan entre 1, 56 a 2.09 siendo todas > 1 como corresponde a los magmas E-MORB y P-
MORB. las relaciones La/Sm de los gabros de Los Gateados fluctúan alrededor de 0.91y 0.94
siendo por lo tanto < 1 como corresponde a los magmas N-MORB
Hf/3
A
B
D
C
Th
Nb/16
Fig. 7: Th-Hf/3-Nb16 (Word 1980) Campo: A, N-MORB; B, E-MORB (donde se proyectan las
lavas almohadilladas del Cerro Chuscho); C, basaltos de intraplaca y A, basaltos de arco
volcánico .Las referencias de los símbolos son similares a las de los figuras 2 y 3.
GEOCRONOLOGÍA
En las muestras de Cerro Chuscho se realizó geocronología realizada por el método U-Pb sobre
circones (Fauqué y Villar 2003). La determinación fue realizada por Geospec Consultant Ltd
como parte del Proyecto Pasma Nº Arg/96/613 del SEGEMAR (Fauqué y Villar, 2003). En los
ejemplares analizados de pillow lavas de la Formación Chuscho se hallaron xenocristales de edad
grenvilliana 1036 Ma. ( Formación Espinal ) base de la secuencia paleozoica y piso
estratigráfico de la misma, Fauqué y Villar (2003) y, cristales primarios de edad ordovícica 454
Ma. Lo cuál coincide con la edad que se infiere del relevamiento geológico realizado por
Fauqué.( Caminos y Fauqué, 2003 ); descartando la edad carbonífera que se atribuía a la
Formación misma en las primeras investigaciones, Aceñolaza et al. 1971.
CONCLUSIONES
Las lavas almohadilladas del Cerro Chuscho en la Precordillera riojana se integran a la Ofiolita
de la Precordillera Occidental llevando, el límite de la misma cada vez mas hacia el norte, junto
(Kay et al 1984) con los límites septentrionales del terreno alóctono Cuyania.
La edades confirman que las ofiolitas ordovícicas o Famatinianas (Haller y Ramos 1984) se
extienden hacia el norte
Las lavas almohadilladas del Cerro Chuscho y las estudiadas por Kay et al 1984 de las que se
seleccionaron dos, una de Rodeo y un dique de Uspallata. Todas presentan caracaterísticas
geoquímicas generales E- MORB a P-MORB
Muy similares pero N-MORB en algunos casos transicionales a E-MORB son las rocas gábricas
asociadas al cuerpo ultramáfico de Los Gateados en la Ofiolita Cordillera Frontal de Mendoza,
(terreno alóctono Chilenia )
Las características geoquímicas de las rocas indican apertura de rift intraocénicos relacionados
con secuencias ofiolíticas formadas en los terrenos acrecionales.
Cabe señalar aquí que hasta el presente la falta de yacimientos podiformes de cromo en todas
estas ofiolitas occidentales nos estaría señalando fosas medio oceánicas de “fast spreading “
como corresponde al tipo pacífico.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al Dr. Luis Fauqué por su colaboración y generosidad en la realización de este
trabajo comparativo.
BIBLIOGRAFÍA
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Argentina .
Caminos, R. L. y Fauqué L. 2003. Hoja Geológica 29694. Tinogasta. Argentina. Inédita.
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