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Revista de la Asociación Geológica Argentina

versión impresa ISSN 0004-4822

Rev. Asoc. Geol. Argent. vol.67 no.2 Buenos Aires oct. 2010

 

ARTÍCULOS

Edad y geoquímica del lamprófiro El Puesto, Las Aguadas, San Luis.

Teresita Montenegro1, Ariel Ortiz Suárez2 y Amancay Martinez2

1 Universidad de Buenos Aires - Conicet. Email: mon@gl.fcen.uba.ar
2 Universidad Nacional de San Luis. Emails: aortiz@unsl.edu.ar; amancaymartinez@gmail.com

RESUMEN

El lamprófiro de El Puesto, sierra de San Luis, es una roca de tipo calcoalcalino, clasificada como minette. Constituye un dique que ha intruido a las rocas del Complejo Metamórfico Las Aguadas y al plutón tonalítico Rodeo Viejo. La textura es porfírica con fenocristales de flogopita y apatita, y escasos de anfíbol y rutilo. La mesostasis está constituida por feldespato potásico, apatita, rutilo, hematita, carbonatos, esfena, cuarzo y clinopiroxeno alterado. Geoquímicamente, está caracterizado por altos porcentajes de SiO2, K2O, tierras raras livianas, Ba, Sr, Zr y Hf y presenta anomalía negativa de Nb. Contenidos de Si, K, Ba y tierras raras livianas superiores a los promedios de lamprófiros calcoalcalinos, serían producidos por un mayor grado de contaminación cortical. La edad K-Ar en fenocristales de flogopita es 408 ± 6 Ma por lo que el lamprófiro estaría relacionado a las etapas finales del magmatismo famatiniano de las Sierras Pampeanas.

Palabras clave: Minette; Lamprófiro calcoalcalino; Plutonismo post-orogénico; Ciclo tardío famatiniano; Sierra de San Luis.

ABSTRACT: Age and geochemestry of El Puesto lamprophyre, Las Aguadas, San Luis. The lamprophyre from El Puesto, sierra de San Luis, is a minette, calc-alkaline rock-type. It is a dyke that intrudes metamorphic rocks from Complejo Metamórfico Las Aguadas and igneous rocks from Rodeo Viejo tonalitic pluton. Its texture is porphyritic with phlogopite and apatite, and minor proportions of amphibole and rutile. K-feldspar, apatite, rutile, hematite, carbonates, sphene, quartz and altered clinopyroxene form the groundmass. High SiO2, K2O, ligth rare earths, Ba, Sr, Zr y Hf contents are the geochemical characteristics, and negative Nb anomaly is present. Enrichment in Si, K, Ba and ligth rare earths contents, higher than calc-alkaline lamprophyres, could be caused by a major degree of crustal contamination. A K-Ar age on phlogopite phenocrysts yield 408 ± 6 Ma, relating the lamprophyre intrusion with the latest famatinian magmatism cycle of Sierras Pampeanas.

Keywords: Minette; Calc-alkaline lamprophyre; Post-orogenic plutonism; Late Famatinian cycle; Sierra de San Luis.

INTRODUCCIÓN

En la sierra de San Luis hay diques de lamprófiros en diversas localidades. Estas litologías han sido estudiadas en el área de Las Aguadas por Ortiz Suárez (1983, 1996); al sur de Quines, en el área del Granito El Hornito (Ortiz Suárez et al. 2009); en Santo Domingo por Sparisci y Brodtkorb (1998); al NE del batolito de Renca (López de Luchi 1998, Orozco y Ortiz Suárez 2005) y en las minas de wolframio Los Avestruces y La Aspereza (Etcheverry 1991). Orozco (2004) y Orozco y Ortiz Suárez (2005) han estudiado en detalle todos los cuerpos de la sierra de San Luis.
La composición varía entre minettes, kersantitas y spessartitas. Están emplazados en rocas metamórficas y/o intrusivas. Las dimensiones y la orientación de los diques son variables y están asociados a fracturas de componente dextral o sinestral (Orozco y Ortiz Suárez 2005).
Sparisci y Brodtkorb (1998) y López de Luchi (1998) presentaron los resultados de los análisis químicos de los cuerpos de Santo Domingo y del NE del batolito de Renca (La Cordialidad y Yucín), respectivamente.
Con respecto a la génesis, estos cuerpos han sido relacionados con los granitoides postorogénicos (Ortiz Suárez et al. 1992, López de Luchi, 1998, Sato et al. 2003) de la sierra de San Luis. Su edad, sin embargo, no ha sido aún corroborada con dataciones.
En este trabajo se presentan los resultados de los análisis químicos y una datación K-Ar del cuerpo El Puesto, cercano a la localidad de Las Aguadas, departamento San Martín.

METODOLOGÍA

Se realizó una datación K-Ar sobre cristales de flogopita, en los laboratorios de Geocronología del Servicio Nacional de Geología y Minería de Chile. La muestra corresponde al sector central del dique y no contiene xenolitos identificables.
Los análisis químicos se efectuaron sobre roca total de la facies de borde, en Activation Laboratories, Canadá, con utilización del método ICP (inductively coupled plasma optical emissions spectrometry) para roca total e ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry) para los elementos traza.

GEOLOGÍA REGIONAL

La sierra de San Luis está compuesta por un basamento integrado por rocas metamórficas e ígneas. Los miembros metamórficos consisten en filitas, micaesquistos y paragneises, correspondientes a dos fases de deformación cuyas edades han sido asignadas al Precámbrico superior, ciclo Pampeano, y al Ordovícico, ciclo Famatiniano (Sato et al. 2003 y citas allí presentadas). Asociado a este último, se presentan intrusiones pre, sin y post-tectónicas con respecto a la fase principal de la orogenia (Ortiz Suárez et al. 1992, Llambías et al. 1998). El magmatismo post-orogénico origina cuerpos que según su composición se clasifican como monzogranitos, granodioritas y tonalitas, y con menor representatividad, sienitas y monzonitas. Las edades varían entre 417 y 320 Ma (varios autores, detalle en Sato et al. 2003, Siegesmund et al. 2004).

GEOLOGIA LOCAL - LAMPRÓFIRO EL PUESTO

El lamprófiro El Puesto, fue estudiado por Ortiz Suárez (1983, 1996), Orozco (2004) y por Orozco y Ortiz Suárez (2005). El área se ubica en la porción nordeste de la sierra de San Luis (Fig. 1).


Figura 1: Esquema geológico de la zona norte de la sierra de San Luis con la ubicación de los principales granitoides y el lamprófiro El Puesto.

Es un dique de unos 3.000 m de afloramiento discontinuo, y de 1 a 8 m de potencia, con orientación E-O. La roca es melanocrática, de color castaño morado y muy tenaz (Fig. 2).


Figura 2: Aspecto del cuerpo de lamprófiro. Se indica el cambio de facies de borde, de grano más fino (parte superior de la fotografía) a facies interna, de grano más grueso (parte inferior de la fotografía).

La roca de caja son: a) los esquistos cuarzo- biotíticos del Complejo Metamórfico Las Aguadas (Ortiz Suárez, 1988), que según Sato et al. (2003) estaría incluido en el complejo metamórfico Conlara, y cuya foliación local es N a NNE (Ortiz Suárez 1988); y b) el plutón tonalítico de Rodeo Viejo, preorogénico, de edad K-Ar en anfíbol y biotita de 466 + 23 Ma y 452 + 23 Ma, respectivamente (Ortiz Suárez, 1996, Ortiz Suárez y Ulacco 1999). El contacto con las mismas es neto. Fragmentos de rocas metamórficas e intrusivas de la caja han sido incorporados por el dique y, a su vez, ha sido atravesado por un dique pegmatítico subvertical con azimut 210º. Presenta un borde enfriado de 50 cm y un centro de 2 m, los cuales se distinguen por una variación en la textura (Fig. 2) (Orozco y Ortiz Suárez 2005). El dique está cortado por fallas de rumbo N 70º/66º NO. La facies del borde es de grano fino con textura porfírica con ligera orientación de los fenocristales. Esta fracción está constituida por flogopita y apatita, y en menor proporción rutilo y anfíbol. La mica es de color anaranjada, con zonalidad en la composición y con las secciones prismáticas con terminación en almena. La mesostasis es hipidiomorfa y está compuesta por feldespatos, cuarzo, apatita, rutilo, hematita, carbonatos, titanita, y clinopiroxeno alterado a cloritas y escasa biotita (Fig. 3).


Figura 3: Textura porfírica con fenocristales de biotita (biot), variedad flogopita, con zonalidad en sección basal, y de apatita. Los fenocristales están ligeramente orientados en mesostasis de grano fino (luz paralela).

La facies del centro tiene grano más grueso, con individuos de biotita de hasta 0,5 cm. Cristales de flogopita, feldespato potásico, plagioclasa, rutilo, anfíboles, apatita, cuarzo, carbonatos, titanita y clinopiroxeno alterado a cloritas y a carbonato componen la mesostasis de grano grueso (Fig. 4). El cuarzo (15% de abundancia en la mesostasis) rellena intersticios entre los feldespatos y está asociado a prismas de clinopiroxenos. Los feldespatos presentan morfologías compatibles con sanidina, ortosa y con adularia. Ocasionalmente los individuos prismáticos exhiben macla en arpillera. Según la clasificación de Le Maitre (2002) son lamprófiros calcoalcalinos variedad minettes.


Figura 4: Facies interna, con mesostasis más gruesa. Cristal de flogopita a la derecha y cristales de feldespato potásico maclado (Feld) (nicoles cruzados).

RESULTADOS

Químicamente este cuerpo corresponde al grupo de lamprófiros con alta sílice (Cuadro 1). Es notable también el enriquecimiento en K2O (K2O/Na2O= 8,3). El diagrama de distribución de tierras raras coincide con el de lamprófiros calcoalcalinos de Rock et al. (1991). El contenido en tierras raras livianas es elevado, la relación La/Yb es 106,9 y no presenta anomalía negativa en Eu (Cuadro 1 y Fig. 5).

Cuadro 1: Contenidos de óxidos mayoritarios, elementos de las tierras raras y elementos minoritarios del lamprófiro El Puesto.

(1) 32º20'31''S /65º28'16''O. Se compara con otros lamprófiros de la Sierra de San Luis: (2) Sparisci y Brodtkorb (1998) (3) López de Luchi (1998) (4) Montenegro et al. (2009); 32º29'29''S/65º40'23''O.


Figura 5: Distribución de tierras raras normalizado a condritos de Nakamura (1974).

La anomalía negativa de Nb es característica del grupo de lamprófiros calcoalcalinos (Rock 1987). También lo son, los altos tenores de Ba (8851 ppm), Sr (3393 ppm), Zr (1360) y Hf (32,3). La distribución de multielementos según diagrama de Pearce (1983) sigue el mismo patrón que los lamprófiros calcoalcalinos presentados en Rock (1987) (Cuadro 1 y Fig. 6).


Figura 6: Diagrama de discriminación de Pearce (1983) normalizado a MORB.

Las normas CIPW (Cuadro 2) indican cuarzo por exceso de SiO2; acmita y ns normativa son la manifestación del elevado contenido en Na. Ortoclasa normativa concuerda con marcado carácter potásico de la roca, diópsido e hipersteno normativos indican contenidos elevados en Ca y en Mg y Fe, respectivamente; y el alto porcentaje de P2O5 queda puesto de manifiesto en apatita normativa.

Cuadro 2: Contenidos normativos (CIPW) del lamprófiro El Puesto.

Con respecto a otros lamprófiros de la sierra de San Luis, la roca de El Puesto presenta un mayor contenido en SiO2, K2O y P2O5, y menor en MgO y Fe2O3(T), así como un valor significativamente mayor en la relación La/Yb (Cuadro 1).
La datación K-Ar sobre biotita del lamprófiro (32º20'31"S y 65º28'16"O) dio como resultado una edad de 408 ± 6 Ma (Cuadro 3).

Cuadro 3: Datos K-Ar, datación en flogopita.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

Los lamprófiros calcoalcalinos tienen alta sílice (hasta 52 % SiO2) y alto K (2-5 % K2O); son ricos en Sr, Rb, Ba, Th, Zr, tierras raras livianas y volátiles (Rock 1991), todas características inherentes a su origen, el cual tendría dos fuentes, por un lado un componente lamprofírico del manto y por otro lado un componente de corteza continental (Vaughan 1996). Otros autores proponen, además, que el componente lamprófirico proviene de un manto metasomatizado, propio de zonas de subducción (Esperança y Holloway 1987, Guo et al. 2004, López de Luchi et al. 2004). Prelevic et al. (2004) han propuesto que las rocas clasificadas como minettes son híbridos de fusiones lamproíticas con magmas félsicos y amplían su modelo a todos los lamprófiros calcoalcalinos, espacial y temporalmente relacionados a plutonismo granítico, debido a la alta reactividad de las fusiones lamproíticas con la corteza continental, aun cuando en el área no afloren rocas lamproíticas.
De acuerdo con la mineralogía, las rocas de El Puesto corresponden a minette y la composición química se encuadra en los valores presentados para lamprófiros calcoalcalinos (Rock 1987, 1991). Además, las relaciones TiO2/P2O5 vs CaO/Al2O3 sugieren un magma tipo M7 (CAL) (Rock et al. 1991), el cual, en general, se considera con una fuerte contribución cortical.
Valores de sílice y potasio ligeramente superiores al promedio de datos se explican por un mayor grado de contaminación del magma básico con material cortical, proceso que también incrementaría los contenidos en Ba y tierras raras livianas, con respecto a los tenores promedio. En efecto, la asociación de cuarzo y prismas de clinopiroxeno en la mesostasis ha sido interpretrada como xenocristales que por reacción con un magma más básico originó piroxeno (Meyer et al. 1994).
Por otra parte, la variabilidad en el estado estructural de los feldespatos puesta de manifiesto por las morfologías de cristales compatibles con sanidina, ortosa, y adularia, y la aparición de macla compleja, sería causada por la presencia de fluidos, probablemente durante un proceso metasomático. En otros casos, la presencia de ortosa y microclino se ha interpretado como producto de hidrotermalismo (Nemec 1978).
Con respecto a la edad, en trabajos previos (Orozco y Ortiz Suárez 2005), se infirió, para este cuerpo, una edad devónica-carbonífera sobre la base de evidencias geológicas. El magmatismo más tardío de la sierra de San Luis está representado por la intrusión de importantes plutones y batolitos, cuyas edades están comprendidas entre el Silúrico Tardío y el Carbonífero Temprano (Sato et al. 2003). Para el batolito de Las Chacras se ha propuesto que la intrusión tuvo lugar entre el límite Silúrico- Devónico y el Carbonífero Inferior, sobre la base de dataciones radimétricas obtenidas por el método Rb-Sr (Brogioni 1993), o valores cercanos a los 380 Ma, U-Pb en circón y esfena (Siegesmund et al. 2004). Consecuentemente, la edad obtenida en el lamprófiro El Puesto ubicaría a este cuerpo en una etapa temprana del magmatismo granítico final presente en la sierra de San Luis y que se ha asignado a un ciclo tardío a postorogénico famatiniano (Sato et al. 2003) o a un ciclo posterior denominado Achaliano (Sims et al. 1998).
Si bien los lamprófiros asociados a granitoides calcoalcalinos, generalmente aparecen inmediatamente o posteriormente a los plutones, en algunos casos, pueden aparecen en etapas más tempranas (Rock et al. 1991). La existencia de sienitas y monzonitas, con baja relación inicial 87Sr/86Sr, como enclaves en los plutones del batolito de Las Chacras (Brogioni 1993), se han interpretado como representantes, con distinto grado de contaminación, de un magma básico infracortical que interactuó con magmas más ácidos (Brogioni 1991). En el mismo sentido, López de Luchi (1998) considera que los lamprófiros serían equivalentes a diques y enclaves vaugneríticos del granito de Renca, resultantes de una mezcla de magmas corticales y mantélicos ocurrida al final de la orogenia famatiniana.
La edad obtenida, así como las características geoquímicas y petrográficas del lamprófiro El Puesto, consolidan la idea de existencia de fundidos básicos con afinidades alcalinas en el comienzo, que han interactuado con magmas de diferente composición e incorporado material cortical, en la generación del ampliamente distribuido y voluminoso plutonismo final en la evolución del basamento de la sierra de San Luis.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecemos a la Dra. Milka K. de Brodtkorb. Las correcciones de la Dra. Alina Tibaldi han contribuido a mejorar el manuscrito. Estas investigaciones se realizaron con el subsidio PIP5556, Conicet y P 340103 de la UNSL.

TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

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Recibido: 18 de noviembre, 2009
Aceptado: 13 de agosto, 2010