Imprima este artículo - Universidad Nacional de Colombia

Geologia Colombiana No. 17,1990
Caracteristicas Petroqratlcas y Geoquimicas
de las Rocas Volcanicas de Iza
(Departamento de Boyaca, Colombia)
FERNANDO
H. ROMERO & MARCO A. RINCON
Departamento de Geociencias, Universidad Nacional de Colombia, Apartado 14490, Bogota, Colombia
ROMERO, F.H. & RINCON, MA (1990): Caracteristicas petroqraficas y geoquimicas
de Boyaca, Colombia).- Gaol. Colombiana, 17,pp.159 -168.7 figs., 3 Tablas, Bogota.
RESUMEN
Mediante anallsle petroqraflcos, difractometricos, espectrograficos y qulmicos detallados de 8 muestras de rocas provenlentes del
cuerpo Igneo de Iza, se establece la presencia de una serie de rocas alcalinas de composicl6n riolltica que presentan un 7.8-12.0% y
menos de 0.8% de Na20; tales rocas serlan
el resultado de un magma orlglnalmente rico
en K20, el cual posteriormente sufrl6 un
intenso metasomatismo potaslec y una fuerte
alteraci6n hidrotermal como se inflere de los
anausls mencionados.
ABSTRACT
By means of petrographic, diffractometric,
spectrographic and chemical detailed analysis of eight rock samples from Iza igneous
body, was established the presence of alkaline rock series of rhyolitic composition that
show a 7.8 to 12"10 and -0.8% of Na20. These
rocks are the result of a originally K20 rich
magma, which Jater on had a strong potassic
metasomatism and strong hydrothermal alteration according to these results.
ZUSAfl.MENFASSUNG
Nach
deta/llierten
petrographlsch,
diffraktrometrlschen,
spektrographischen
und
chemlschen Analysen an acht Proben des
vulkanlschen Komplexes von lza, zelgt slch,
daB 9S bel dlesen Gestelnen um Vertreter
einer
alkalischen,
rhyoJlthlschen
Gestelnsserle mit den w1chtlgsten Parametem K20
7.8-12% und Na20 = < 0.8%. Dlese Gesteine
sind
Umwandlungsprodukte elnes
ursprOmgItch K20 = retchen Magmas. Ole gesteine sind
=
de las rocas volcanicas
de Iza (Departamento
metasomatisch strark
an
K20
angerelchert
und darOberhlnaus stark hydrothermal Oberpragt wie dlese Analysen zeigen.
INTRODUCCION1
En cercanias del Municipio de Iza (Departamento de
Boyaca, Colombia)(Fig. 1) aflora un cuerpo igneo de caracter volcanico en forma de domo, asociado a derrames lavicos y rocas piroclasticas.
En este trabajo se trata de contribuir al conocimiento
del volcanisrno terciario en la Cordillera Oriental de Colombia, mediante analisis pstroqraticos y geoqufmicos
de las rocas volcanicas de Iza, ubicandolas dentro de la
serie alcalina. Se muestra la existencia de una alteracion post-sruptiva
(metasomatismo
potasico y alteracion hidrotermal) a que han estado sometidas estas
rocas. Se pretende discutir la existencia de tales rocas
y con base en su caracterizacion geoquimica, contribuir
a su estudio petroqenetico.
Aunque la falla de Soapaga (Fig. 2) esta intimamente
relacionada con el domo al/orante en Iza, no existen estudios ante rio res sistarnaticos
sobre la interrelacion
entre estos dos Ienomenos.
LAS ROCAS RIOUTICAS
DE IZA
Las rocas existentes en Iza son lavas rioHticas asociadas con rocas piroclasticas que intruyen una serie de
sedimentitas crstaceas y terciarias en las que predominan arenitas, limolitas, calizas y conglomerados.
EI estudio petroqrafco
de 8 muestras de lavas
tomadas del cuerpo igneo (RR-1, RR-8, RR-34, RR-38,
RR-42, RR-50, RR-52)(Fig. 2)(ver Tabla 1) mostrc, de
manera general, el siguiente resultado: las rocas presen1 EI presente informe hace parte de un T rabajo de Grado sobre
Ia evaJuaei6n geovulcanol6gica del area, presentado aJ Departamento de Geociencias de la Universidad Nacional, para optar a1
titulo de GeoIogo.
159
Romero et al: Iza
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D°
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o
100 200
I
!
20
40
eOl<m.
300
!
Figura 1. Ubicaci6n
geogratica
tan textura poriirftica, fenocristales de cuarzo, feldespato plagioclasa, sanidina (ver Lamina 1, Fotos 1 a 5) y
matriz vftrea; la plagioclasa es albita; las ceolitas son
del tipo s6dico (natrolita y estilbinauanalisis
difractometrico): no se evidencia piroxeno ni olivino; el anflbol
es riebeckita; los opacos son magnetita, hematita e i1menita; los minerales accesorios son circ6n, titan ita y
leucita. Entre los productos mas corrientes de alteraci6n se encuentran cuarzo hidrotermal, caolinita, sericita, epidota y montmorillonita.
EI vidrio se encuentra
fresco y devitriticado; son frecuentes las amigdulas y
fracturas rellenas de minerales secundarios.
EI estudio petroqrafico
de las muestras
permite
clasificarlas
como Riolitas, al ubicarlas dentro del
diagrama de Streckeinsen (1976) (Fig. 3).
En la Fig. 4 se ubicaron los valores de Si02 vs ZrfTi02
x 104 de las rocas de Iza (ver Tablas 1 y 2); como puede
verse, caen dentro del campo de las Riodacitas, Traquiandesitas y Andesitas. Composicionalmente,
las rocas difieren de su clasificaci6n petroqrafica, debido a la
acci6n de los flufdos hidrotermales que han alterado los
minerales maticos, y de un metasomatismo
que comprende procesos de silicificaci6n y caolinizaciOn. En
cuanto al feldespato potasico que reemplaz6 al vidrio
original, se ha establecido que contiene menos Na y se
aproxima mas en composici6n a un feldespato potasico
pure (Adularia: determinaciOn 6ptica y difractornetrica).
Los flujos acidos y las tobas son simples; mineral6gicamente constan de feldespato
potasico, cuarzo,
160
10
del area de estudio.
vidrio y hematita, 10 que no es caracterfstico de ninguna
roca volcanica inalterada. Su mineralogfa peculiar ssta
reflejada en los altos contenidos anormales de K20 y
bajos contenidos de Na20 (ver Tabla 1) Y altos contenidos de Sa, Rb, Sr, Mg (ver Tabla 2), gran concentraci6n de Si02, y baja concentraci6n de MgO y FeO,
explicandose esta situaci6n por la intensa alteraci6n
post-eruptiva.
En el diagrama de Sflice vs Alcalis (Fig. 5), las muestras caen dentro del campo de la serie alcalina, con
excepci6n de tres rocas; estas. sequn la Tabla 1, son
las que presentan mayores contenidos de Si02 y K20,
debido a una intensa silicificaci6n y caolinizaci6n. En el
diagrama de Sflice vs Alcalis (teniendo en cuenta el
limite de Hyndman, 1974) (Fig. 6) se ubicaron las muestras de Iza - Paipa (ver Tabla 3), en donde se ve la
afinidad alcalina y subalcalina de estas.
AMBIENTE
GEODINAMICO
EI cuerpo d6mico de Iza esta asociado a la talla de
Soapaga, que separa dos regiones estructural y tect6nicamente diterentes: el Macizo de Floresta y la serie
sedimentaria Neocretacea-Terciaria.
las que a su vez se
encuentran dentro de un marco tect6nico delimitado por
las fallas de Guaycaramo y Salinas (Fig. 7).
La serie alcalina de Iza y calcoalcalina
de Paipa,
adernas de su afinidad geografica y temporal sugieren
una relaci6n cogenetica, y su derivaciOn pudo deberse a
Geologia Colombiana
No 17, 1990
A SOG,\MOSO
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Escola I: 25.000
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2.5 K",.
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CUATERNARIO
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VOLCANITAS.
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F. rn SOCHA 1NF.
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Fm GUAWAS
[=:J
Fm GUADALUPE' mlembro 10 tlerna
~
Fm GUADALUPE' mlembro
~
Fm GUADALUPE' m.embros
101
pinoa.
labor
Plaeners
Figura 2. Ubicaci6n de las muestras analizadas.
161
Romero et al: Iza
TABLA 1. ANALISIS aUIMICOS
DE LAS MUESTRAS
DE IZA OXIDOS EN PORCENTAJE
EN PESO
MUESTRAS
CONSTITUYENTE
Si02
RR-1
RR-2
RR-3
RR-34
RR-38
RR-42
RR-50
RR-52
71.38
57.10
69.32
58.13
59.13
56.42
68.86
71.96
0.67
9.18
1.12
0.36
0.01
0.77
7.89
0.05
6.70
866
0.50
1703
1.44
0.31
0.06
0.19
7.69
0.10
12.30
7.88
0.67
14.68
0.72
0.36
0.01
0.28
9.49
0.10
3.71
9.77
0.67
17.24
1.60
0.24
0.01
1.28
7.22
0.05
9.89
850
0.33
6.73
1.20
0.36
0.01
0.17
7.85
0.05
10.20
8.02
0.61
15.40
1.20
0.36
001
0.15
7.80
0.05
10.70
7.95
0.20
14.97
0.34
0.16
0.02
0.61
10.94
0.13
3.69
11.55
0.31
12.61
0.14
0.10
Trazas
0.77
8.42
0.14
5.26
9.19
Tt°2
AI203
Fe20:3
FeO
MgO
Na20
K20
P205
H2O
Na20+K2
TABLA 2 ANAL/SIS ESPECTROGRAFICOS
MUESTRAS DE IZA
DE LAS
= miligramos del elemento/kilo de muestra
= mayor que el indicado a continuaci6n de G
= Elemenlo no delectado en ellimite de
Simbolos: ppm
G
N
delecci6n
L
= Elemento
-
=
MUESTRAS
ELEMENTO
RR-1
3000
Titanio
Manganeso 200
Plata
N
Arsenico
Oro
N
Boro
N
Bario
Berilio
1
N
Bismulo
Cadmio
L50
70
Cobalto
10
Cremo
10
Cobre
100
Galio
Lantano
30
Molibdeno
5
20
Niobio
5
Niquel
100
Plomo
Paladio
N
Platino
N
Antimonio
N
Escandio
N
N
Estaiio
Estroncio
500
Vanadio
200
Tungsteno
100
ytrio
N
Zirconio
150
L200
Cine
RR-2
RR-8
5000
100
30
N
N
N
5000
150
7
N
N
N
1
N
L20
70
10
10
100
30
5
20
5
200
N
N
N
N
N
1.5
N
L20
70
10
10
100
500
500
200
70
N
150
L200
200
70
N
150
L200
30
5
20
5
70
N
N
N
N
N
RR-34
1500
150
30
N
N
N
G.5000
N
N
L20
70
10
100
100
30
5
10
L5
500
N
N
N
N
N
500
100
70
N
100
L200
RR-38
RR-42
3000
50
N
N
N
N
1500
150
5
N
N
N
N
N
L 20
50
H
10
50
100
5
20
N
150
N
N
N
N
N
N
300
N
10
200
200
2
N
L20
50
20
procesos
de
en diferentes
efectos
den
detectado per debajo del limite de
delerminaci6n, 0 valor indica do a
conlinuaci6n de L
Elemenlo no determinado per encontrarse en
alta proporcion
cristalizaci6n
grados
fraccionada
de contaminaci6n
indicar
zonas
de dos
parcial
0 simplemente
0 mezda.
la existencia
geoquimicas
0 fusi6n
de equilibrio.
por
Posiblemente
magmas
pue-
primarios
en
asociadas
al
dentra
de
diferentes.
CONCLUSIONES
30
100
30
5
10
L5
1000
N
N
N
N
N
500
150
70
N
150
L20
Las
rocas
volcanismo
Las
racas
igneas
terciario
de
alcalinas
EI caracter
alcalino
La calcoalcalinidad
potasico
como
y una fuerte
EI metasomatismo
se
reflejan
Si02•
crstacea
K20,
en
Rb. Sa.
rocas
terciaria.
esta daramente
efectuados.
existente
en varias
el resultado
alteraci6n
potasico
los
ubicadas
y distensiva
de estas
por los analisis
se interpreta
Oriental.
de Iza estan
una zona compresiva
definido
Iza se encuentran
de la Cordillera
altos
u Mn.
de
rocas
de
Iza
un metasomatismo
hidrotermal.
y la alteraci6n
contenidos
y bajos
hidrotermal
post-eruptivos
contenidos
de
de Na20.
FeOyMgO.
AGRADECIMIENTOS
Este !rabajo se pudo realizar gracias a la genii I colaboraci6n
162
Geologia Colombiana No. 17,1990
TABLA 3. ANALISIS QUIMICOS DE PAIPA'
CONSTITUYENTE
Si~
AIP3
Fep3
CaO
MgO
Nap
Kp
6025A
6026
MUESTRAS
6054
6026
65.78
17.50
1.20
0.29
0.27
2.83
4.82
78.15
13.70
2.55
0.59
0.18
3.10
1.05
72.33
18.94
2.72
0.61
0.21
3.05
1.41
71.93
18.49
2.52
0.82
0.30
2.82
1.81
6063
6068
6071
58.25
28.28
4.30
0.65
0.15
1.22
0.77
56.98
29.24
3.94
0.50
0.12
1.34
0.63
71.07
18.30
2.43
1.11
0.37
2.03
2.98
• Cortesfa Grupo Paipa
del Dr. Jose M. Jaramillo. Agradecemos igualmente al Dr. Ruben l.linas su ayuda en el area
de Petrografia;
al ICA (Instituto Colombiano
Agropecuario)(Tibaitata)
su colaboraci6n en el
area de Difractometria;
a la Ora. Gloria Rodriguez su ayuda con la SEM 505 de Ingeominas; al Director de Fuentes Alternas dellCEL
por su apoyo y colaboraci6n. Agradecemos al
Dr. Carlos Villarroel la correcci6n y aclaraci6n
de ciertos conceptos aqui presentados; al ge6logo Felix Pulido por su ayuda en la redacci6n
del informe.
Q
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p
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CHAPIN,
F
Figura
3. Clasificaci6n
petrogratica
de las rocas
volcanicas
de
Iza,
sequn
la
clasificaci6n
de
Streckeisen
(1976). 1. RR-1, Riolita
alcalina;
2. RR-2, Riolita;
3. RR·
8, Riolita;
4. RR-34, Riolita;
5. RR-38, Riolita;
6. RR-42,
Riolita; 7. RR-50, Riolita alcalina; 8. Riolita alcalina.
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163
Romero et a/: Iza
S.OI
Riolito
X
70
Rlodocito
Com.ndito
X
Docito
Pont.leri to
And •• ito
X
x
x
Fonolito
/
~O.Olto
Bosolto
Sub-olcalino
/AICOIt
/
/
/
Bosonita
/
/
Troqulbosonito
.. 2
Lr0.001
Nefelinito
r-
r-
0.01
0.10
-r
100
Figura 4. Relaci6n Si02 vs ZrlTi02 para las rocas de lza, basada en los diagramas de
Winchester & Floyd (1977). N6tese que las muestras caen en varios campos.
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12
x
11
e
N
:l'
+
e
N
g
Z
2
lL-
50
_
55
60
65
70
75
Si02
Figura 5. De acuerdo a la relaci6n Sflice-Alcalis de las rocas basaltlcas de Hawaii, MacDonald
& Katsura (1964) establecieron los campos alcalinos (A) y toteltlco (1), separados por una
linea convencional, la cual es vallda para cualquiera otra regi6n. En el gratico se han ubicado
las rocas de Iza.
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165
et a/: Iza
Romero
Lamina 1. Mierograflas de lavas riolltieas y breehas de Iza.
=
A: Rlollta. Nlcoles X. 1 em 0.33 mm.
Qv euarzo volcanlco; Ad Adularia; MY
=
=
=
= Matriz vltrea.
B: Rlollta. Nlcoles X. 1 em 0.33 mm.
Qv Cuarzo volcanlco; Qh Cuarzo hldrotermal;
S Sanldlna.
=
=
=
=
C: Brecha volcanlca, Nleoles X. 1 em 0.33 mm.
FI Fragmento Iltleo; Qv Cuarzo volcanlco; Qh
S Sanldlna; 0 Opaeo; A Areilla.
=
=
=
=
=
= Cuarzo hldrotermal;
=
D: Rlollta porflrltlea. Nleoles X. 1 em 3.28 mm.
Ab Alblta; S Sanldlna; Qh Cuarzo hidrotermal;
MY Matrlz vltrea.
=
=
=
=
=
E: Rlollta. Nlcoles X. 1 em 0.33 mm.
S Sanldina; Qv Cuarzo volcanlco; A
MY Matrlz v!trea.
=
=
=
= Anflbol;
•
•
••
•
•
•
Serie lMdianomente
serie fuertemente
Alcolino
Alcolino
"
•
6
#-
ROCAS ALCALINAS
o
•
•
N
¥
+
o
4
N
D
ROCAS
SUBALCALINAS
Z
2
•
40
50
•
60
Figura 6. DIstribuel6n de las rocas 19neas de Iza (Boyaetll), en el dlagrama de varlael6n
Alcalls:Sfliee, de acuerdo allimlte de Hyndman (1972).
166
Geologia Colombiana No. 17, 1990
L.--.--J
~O.~'3mm.
0.33 mm.
A
B
'-----'
0.33
~3.28mm.
mm.
D
c
E
'-----oJ
O.33mm.
167
Romero et a/lza
"6°
C
U
.....
~
.....
u
~
Cl.
C
~
oq;
l4j
4°
U
C
ECUADOR
79"
71"
75°
~
I,<j)"]
Q]
Gar
Vall. M,dlo do! MOQdoleno
0
Mocor.no
~
Vall. Superio'
001 "'\ldol.no
Cordiller.
C.n Irol
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COfdiUero
Oriental
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S.rronio d* San LucCI
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Vall.
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Santander
IT]
Fiorillo
Figura 7. Localizaci6n de Iza y su relaci6n con el macizo de Floresta (Departamento de
Boyaca), y la talta de Soapaga (segun Macla et al., 1985).
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