Zonación mineralógica de la Pegmatita Poñén en el Batolito

Zonación mineralógica de la Pegmatita Poñén en el
Batolito Costero del Sur, Región del Biobío - Chile
Ricardo Velásquez, Santiago Collao y Oscar Figueroa
Departamento Ciencias de la Tierra, Universidad de Concepción, Barrio Universitario s/n, Concepción, Chile
*E-mail: [email protected]
Resumen. La pegmatita granítica Poñén (36°46’34’’S;
72°48’52’’W) se emplaza en la Cordillera de la Costa de
la Región del Biobío hospedada en rocas intrusivas ácidas
del Batolito Costero, las que varían desde tonalitas hasta
leucogranitos de biotita presentando una firma
peralumínica y de alto K. El cuerpo pegmatítico en estudio
presenta una zonación mineralógica simétrica que va
desde el contacto con la granodiorita hospedante, hasta un
núcleo rico en cuarzo. Las zonas son denominadas, desde
el borde hacia el centro: zona aplítica, zona de borde, zona
intermedia exterior, zona intermedia interior y zona de
núcleo, con diferencias tanto mineralógicas como
texturales. Dentro de las nuevas clasificaciones
mineralógicas y químicas (Černý y Ercit, 2005), este
cuerpo se enmarca en la clase MSREL (MuscovitaElementos raros) con anomalías de Be, Y, REE, U, Th, Nb,
Ta y muy ricos en muscovita, biotita y almandino. Si bien
otros afloramientos de pegmatitas se han reconocido en la
zona de estudio, Poñén constituye el único cuerpo
pegmatítico zonado simétricamente.
dividido por Creixell (2001) en tres sub unidades:
Granitoides de Nahuelbuta, Tonalitas de Santa Juana y
Granitoides de Concepción.
Circundando a las rocas pegmatiticas- entre los 36°26’ y
36°55’S- los granitoides se componen de las siguientes
litologías de más a menos abundante (Figura 1):
leucogranitos de biotita, granodioritas de biotita y
hornblenda, monzogranitos de biotita, tonalitas y diques
aplíticos (Figura 2). Además, se reporta la presencia de
xenolitos anfibolíticos. Desde el punto de vista textural, los
granitoides presentan características hipidiomórfica a
panidiomórfica granular con rasgos vermiculares y
micrográficos muy localizados. La mineralogía consiste en
cuarzo, plagioclasa (con variaciones en el contenido de
anortita), microclina (± ortoclasa), biotita y hornblenda.
Como fases accesorias destacan zircón, apatito, esfeno y
allanita. Este último mineral - que ocurre como accesorio
en tonalitas de biotita que afloran cerca de la localidad de
Yumbel - tiene la particularidad de ser característico de los
granitoides tipo I con desarrollo metamíctico que produce
un halo pleocroico observada en secciones transparentes.
Palabras claves: pegmatita granítica, zonación, granate,
allanita, cristal de roca.
1 Introducción
Las rocas intrusivas que afloran a lo largo de la Cordillera
de la Costa de la Región del Biobío pertenecen al Batolito
Costero del Sur estudiado por Hervé et al.(1988). Pequeñas
porciones de este gran cuerpo magmático son
representativas de pulsos finales de la actividad magmática
paleozoica, dando origen a rocas intrusivas de grano
extremadamente grueso. En este sentido, la pegmatita
Poñén (36°46’34’’S; 72°48’52’’W), de dimensiones 70x70
m aprox., además de la anomalía textural presenta una
zonación mineralógica que varía desde una delgada zona
aplítica en el contacto con la granodiorita hospedante,
hasta una zona de núcleo rica en cuarzo en la parte central
del sistema. Junto con entregar los antecedentes de la
mineralogía característica para cada una de las zonas
definidas, este trabajo tiene por objetivo enmarcar esta
pegmatita dentro de la clasificación moderna propuesta por
Černý y Ercit (2005) para pegmatitas graníticas (ricas en
cuarzo, feldespatos y muscovita) y describir la petrografía
del intrusivo circundante a este cuerpo.
Figura 1: Diagrama QAP (Cuarzo – Feldespato alcalino –
Plagioclasa) para los granitoides y otras rocas asociadas del área
de estudio. Modificado de Le Maitre et al.(1989).
Basado en el modelo de reacciones de cristalización
hidratada de Beard et al.(2005), se propone una secuencia
de cristalización para los granitoides circundantes a las
pegmatitas, a partir de observaciones petrográficas y
criterios texturales. La secuencia comienza con la
cristalización de zircón junto con los núcleos de cristales
2 Intrusivo hospedante
El intrusivo que aloja los afloramientos de rocas
pegmatiticas corresponde a un cuerpo batolítico que fue
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zonados de plagioclasa, luego aparecerían apatito y
plagioclasa más sódica que las anteriores. A partir de
observaciones de biotitas dentro de anfíboles (Figura 2) se
infiere que esta mica es anterior al anfíbol. Las fases
tardías corresponden a cuarzo y feldespato potásico que se
encuentra rellenando espacios e incluye gran parte de los
minerales antes mencionados.
Este orden de cristalización coincide con lo planteado por
Creixell (2001) para rocas paleozoicas del batolito costero,
sin embargo, las dos generaciones de anfíbolas reportadas
por este autor no se logran reconocer en el presente
estudio.
Zona aplítica: corresponde a la zona más externa de la
pegmatita y representa la zona de contacto con la
granodiorita hospedante (Figura 3). La aplita contiene
granos finos de cuarzo, albita, biotita y feldespato potásico.
Su espesor no es superior a los 6 cm.
Análisis geoquímicos indican que los granitoides
estudiados caen en el campo sub-alcalino de acuerdo al
diagrama TAS (Le Maitre et al., 1989) y con respecto al
contenido de potasio serían rocas de alto K. Esto último
marca una importante diferencia con los cuerpos intrusivos
jurásicos estudiados por Suazo (2005) en la Cordillera de
la Costa de las regiones del Maule y Biobío ya que éstos
tienen una firma de medio K.
El
índice
de
saturación
de
alúmina
(Al2O3/CaO+Na2O+K2O) va desde 1,37 hasta 3,29 lo que
indica composiciones peralumínicas.
Diagramas Harker de variación de óxidos expresan
correlaciones negativas con el SiO2 para el Al2O3, MgO,
Fe2O3 y TiO2, mientras que para el K2O se observan
correlaciones positivas.
Figura 3: Zona de contacto entre la granodiorita hospedante y la
pegmatita. En el centro se observa la zona aplítica.
Zona de borde: su mineralogía consiste en microclina,
cuarzo tipo lechoso, plagioclasa tipo oligoclasa a albita y
biotitas. Esta última mica se presenta en cristales
euhedrales que pueden llegar a medir hasta 20 cm de largo.
Análogamente los feldespatos potásicos (microclina)
alcanzan medidas de hasta 13 cm. Esta zona abarca
aproximadamente unos 8 m desde el contacto con el
intrusivo hasta la zona intermedia externa y su estructura
se mantiene relativamente bien preservada a diferencia de
las otras zonas. Esto último se atribuye a la ausencia de
otros filosilicatos como la muscovita.
Zona intermedia exterior: se caracteriza por el aumento
considerable en el tamaño de las biotitas hasta alcanzar
magnitudes métricas. Entre los planos de biotitas (33%)
ocurren intercrecimientos de cuarzo lechoso (23%) con
feldespatos, tanto potásicos (16%) como plagioclasas
(14%) y muscovita (10%) que aparece en el sistema. Este
último mineral se presenta como agregados tipo books.
Figura 2: A: Plagioclasa (Pl) y biotita (Bt) incluido dentro de un
cristal de hornblenda en una monzodiorita de hornblenda y biotita
del sector Cantera Quillón. B: Aplita en contacto con
leucogranito de biotita con predominancia de microclina (Mc).
Zona intermedia interior: Es la zona que comprende la
mayor área dentro del sistema situándose en contacto con
el núcleo de la pegmatita. Se caracteriza por su contenido
en muscovita (45%), menor cantidad de biotitas con
respecto a las zonas anteriormente descritas (10%) y por
las texturas de intercrecimiento entre cuarzo y feldespato
potásico tipo gráfica. Granates tipo almandino (Figura 4),
andalusita y corindón permiten inferir el carácter
alumínico de esta zona. La aparición de andalusita en
pegmatitas es inusual debido al rango extremadamente
pequeño de P-T° sobre la cual este mineral se desarrolla
desde un magma granítico peralumínico.
3 Pegmatita
Basado en observaciones de terreno como mineralogía,
texturas y estructuras se propone un modelo de zonación
mineralógica para la pegmatita del sector Poñén, la cual
sería la única que presenta una estructura zonada simétrica,
difiriendo de aquellas pegmatitas que presentan estructuras
no zonadas como la de sector Vertientes, al sur de Poñén.
Así, se definen las siguientes zonas (desde el borde del
cuerpo hasta el centro): zona aplítica, zona de borde, zona
intermedia exterior, zona intermedia interior, y zona de
núcleo:
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5 Discusiones
Además, tres variedades de cuarzos son reportados para
esta zona: cuarzo lechoso subhedral, cristal de roca (Figura
4) y cuarzo ahumado (smoky quartz). Este último tipo de
cuarzo estaría relacionado a la detección de minerales ricos
en uranio (Collao et al., in press).
La pegmatita Poñén representaría pulsos finales del
magmatismo paleozoico de arco que forma gran parte del
relieve de la Cordillera de la Costa del centro sur de Chile.
Las observaciones petrográficas y geoquímicas coinciden
en gran parte con estudios antes realizados en los
intrusivos paleozoicos
(Creixell, 2001) y marcan
diferencias importantes con aquellos plutones jurásicos que
afloran cerca de la localidad de Yumbel (Suazo, 2005). En
la pegmatita se definen 5 zonas de acuerdo al contenido y
abundancia mineral de cada una de ellas, paralelas al
contacto con la granodiorita hospedante.
La zona
intermedia interior representa una zona más rica en Al con
minerales como granate almandino, andalusita, corindón y
gran cantidad de muscovita, lo que podría atribuirse a un
pulso peralumínico menos contaminado en comparación a
las zonas más externas (zonas aplítica, de borde,
intermedia exterior). Por su parte, la zona de núcleo
correspondería al residuo final denotado por centros ricos
en cuarzo.
Poñén correspondería al tipo de pegmatitas graníticas
MSREL (Muscovita-Elementos raros). Esta clase de
pegmatitas mantiene una posición generalmente ‘interior’
con respecto al granitoide hospedante (Černý y Ercit,
2005), lo que coincide con el mapeo realizado donde los
principales afloramientos de pegmatitas se situán a varios
km del borde del batolito.
Figura 4: A la izquierda cristales de almandino dentro de una
masa de cuarzo y feldespatos. A la derecha cuarzo tipo ‘cristal de
roca’
Zona de núcleo: Corresponde a la zona central del sistema
pegmatítico. Se compone de centros ricos en cuarzo
lechoso masivo sin formas cristalinas desarrolladas. Estos
núcleos de cuarzo se encuentran rodeados por halos
muscovíticos (Figura 5) que representarían coronas de
reacción.
Agradecimientos
Este trabajo fue financiado a través del proyecto DIUC
2090025036-1.
Referencias
Beard, J; Regland, P; Crawford, M. 2005. Using incongruent
equilibrium hydration reactions to mode latter-stage
crystallization in plutons: Examples from the Bell Island
Tonalite, Alaska. The Journal of Geology, 113, 589-599.
Černý, P y Ercit, T. 2005. Classification of granitic pegmatites
revisited. Canadian Mineralogist, 43, 2005–2026
Collao, S. González, L y Flores, G. 2009. Mineralización de uranio
en afloramiento pegmatítico, VIIIª Región del Bio Bío, Chile.
Actas S 11-007. CD, 4 p. XII Congreso Geológico Chileno.
Santiago, Chile.
Creixell, C. 2001. Petrología y Geotermobarometría de las Rocas
Intrusivas de la Cordillera de la Costa entre los 36º30’ y 38º00’S.
Universidad de Concepción, Departamento Ciencias de la Tierra
(Inédito): 139 pp. Concepción.
Hervé, F.1988: Late Paleozoic subduction and acretion in Southern
Chile. Episodes 11, Nº3: 183-188
Le Maitre, R., Bateman, P., Dudek, A., Keller, J., Lameyre, J., Le
Bas, M., Sabine, P., Schmid, R.,Sorensen, H., Streckeisen, A.,
Woolley, A., Zanettin, B. 1989. A classification of igneous rocks
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Oxford.
Simmons, W.B. 2007. Granitic Pegmatites: The State of the Art –
International Symposium. 06th – 12th May 2007, Porto, Portugal
Suazo, H. 2005. Estudio Petrográfico, Mineralógico y Geoquímica de
los Intrusivos Jurasicos de la Cordillera de la Costa VII Región
del Maule y VIII Región del Bío-Bío. Universidad de
Concepción. Departamento de Ciencias de la Tierra (Inédito).
Concepción.
Figura 5: Contacto entre la zona intermedia interior y la zona de
núcleo. En la parte inferior derecha zoom de la zona más central
de la pegmatita, donde se observa cuarzo lechoso masivo (Qtz)
rodeado por una corona de reacción de muscovita (Ms).
4 Clasificación
Černý y Ercit (2005) proponen nuevos modelos de
clasificación, en el que combinan aquellas clasificaciones
propuestas
anteriormente
e
introduce
nuevas
condicionantes petrogenéticas para la génesis de
pegmatitas graníticas. En este contexto la Pegmatita en
estudio correspondería al tipo MSREL (MuscovitaElementos raros) con anomalías de Be, Y, REE, U, Th, Nb,
Ta y muy ricos en muscovita, biotita y almandino.
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