ARTÍCULOS

Petrografía y geoquímica del cuerpo ígneo el renegado, sierra grande de San Luis

 

Francisco E. Cacace^1,2, Carolina Fernández Ihigo², Gabriela R. Ferracutti^1,2 y Ernesto E. Bjerg^1,2

¹ INGEOSUR-CONICET, Bahía Blanca. E-mail: gferrac@uns.edu.ar
² Departamento de Geología, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca.

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RESUMEN

El Renegado es un cuerpo ígneo situado en el sector Sur de la faja de rocas máficas-ultramáficas La Jovita-Las Águilas emplazada en el faldeo oriental de la Sierra Grande de San Luis, la cual se extiende aproximadamente 100 km con rumbo NNE, con un ancho que oscila entre 3 y 5 km. Si bien este cuerpo carece de estudios previos a la presente contribución, se encuentra próximo a diversos cuerpos máficos-ultramáficos ampliamente estudiados tales como Las Águilas, Las Higueras, Virorco, Escuela Las Pircas y El Fierro, los cuales son de gran interés por ser portadores de una mineralización de sulfuros de Fe-Ni-Cu- Co y minerales del grupo del platino. El Renegado es un cuerpo de composición máfica, presentando en diversos sectores textura magmática primaria de tipo estratificada modal. Los resultados de los análisis geoquímicos de elementos mayoritarios, elementos traza y elementos de tierras raras, permitieron definir para El Renegado un proceso de evolución magmática por cristalización fraccionada, con un grado de evolución que aumenta de este a oeste. Cuando estos resultados son comparados mediante diagramas de elementos mayoritarios, elementos traza y elementos de tierras raras con los cuerpos máficos-ultramáficos Virorco, Las Águilas y Las Higueras, es posible determinar que todos ellos pertenecen a una misma secuencia magmática controlada por cristalización fraccionada, en la cual las rocas aflorantes en El Renegado representarían las de mayor grado de evolución dentro de esta secuencia estratigráfica ígnea.

Palabras clave: Rocas máficas-ultramáficas; Estratificación magmática; Cristalización fraccionada; Sierras Pampeanas.

ABSTRACT

Petrography and geochemistry of the El Renegado igneous body, Sierra Grande of San Luis

The igneous body El Renegado is located in the southern portion of the La Jovita-Las Águilas mafic-ultramafic belt outcropping on the Eastern slope of the Sierra Grande of San Luis. This NNE belt extends for about 100 km and its width varies between 3 and 5 km. Although it is located close to several well studied mafic-ultramafic bodies, as is the case of Las Aguilas, Las Higueras, Virorco, Escuela Las Pircas and El Fierro, it has not been the subject of previous studies. The neighboring bodies are known to carry an associated mineralization of Fe-Ni-Cu-Co sulfides and platinum group minerals. Magmatic modal layering has been recognized in several outcrops of El Renegado mafic rocks. Geochemical data (major and trace elements and REE) indicate this body is the result of a fractional crystallization process, which increased from east to west. Virorco, Las Aguilas and Las Higueras mafic-ultramafic rocks are also the result of a fractional crystallization process and the comparison of their geochemistry with that of El Renegado shows that it is part of the same magmatic sequence and would represent the most evolved member of the group.

Keywords: Mafic-ultramafic rocks; Magmatic layering; Fractional crystallization; Sierras Pampeanas.

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INTRODUCCIÓN

Los afloramientos del cuerpo ígneo El Renegado están localizados 35 km al NE de la ciudad de San Luis, más precisamente 4,5 km al oeste de la localidad de El Trapiche. Dicho cuerpo se sitúa en el sector Sur de la faja de rocas máficas-ultramáficas La Jovita-Las Águilas, que se extiende aproximadamente 100 km con rumbo NNE, con un ancho que oscila entre 3 y 5 km, emplazada en el faldeo oriental de la Sierra de Grande de San Luis en la unidad morfoestructural de las Sierras Pampeanas (Fig. 1a).

Figura 1: a) Mapa geológico del área de estudio con indicaciones de los principales cuerpos de rocas máficas-ultramáficas (modificado de von Gosen y Prozzi 1998); b) Mapa geológico del cuerpo El Renegado en el cual se indica el perfil de muestreo A-A´.

La denominación del cuerpo está basada en su posición geográfica, dado que si bien pertenece a dicha faja, el mismo aflora unos 2 km al este de la misma. Si bien El Renegado carece de estudios previos a la presente contribución, se encuentra próximo a diversos cuerpos máficos-ultramáficos que han sido ampliamente estudiados como es el caso de Las Águilas y Las Higueras, ubicados al oeste del cuerpo en cuestión, y Virorco, Escuela Las Pircas y El Fierro, ubicados al norte del mismo (Fig. 1a, b). Estos cuerpos son de gran interés, debido a que son portadores de una mineralización de sulfuros de Fe- Ni-Cu-Co y minerales del grupo del platino.
Tal como se menciona en el párrafo anterior, son numerosos los trabajos publicados por diversos autores referentes a los cuerpos máficos y ultramáficos de San Luis. Entre ellos se encuentran los de Kilmurray y Villar (1981), Gervilla et al. (1993,1997), Brogioni (1994, 2001), Sabalúa et al. (1981), Malvicini y Brogioni (1993,1996), Mogessie et al. (1995, 1998, 2000), Hauzenberger et al. (2001), Bjerg et al. (1996), Delpino et al. (2001, 2007), Zaffarana et al. (2011), Ferracutti et al. (2007a, b, 2013) y las referencias en ellos citadas. Estas contribuciones se han ocupado de diversos aspectos, tales como el estudio del basamento metamórfico de alto grado, las mineralizaciones de metales base y minerales del grupo del platino y la estructura de los cuerpos máficos-ultramáficos mencionados. Por otra parte, los trabajos geofísicos realizados por Kostadinoff et al. (1998) permitieron definir la magnitud de estos cuerpos máficos-ultramáficos en subsuelo.
El basamento de las Sierras de San Luis se encuentra compuesto principalmente por metasedimentitas y metavolcanitas de alto grado metamórfico, donde se destaca la presencia de cuerpos intrusivos de composición máfica-ultramáfica. Si bien se carece de datos isotópicos que permitan asignarle una edad precisa a los cuerpos máficos-ultramáficos próximos a El Renegado, Sims et al. (1998) obtuvieron una edad U-Pb SHRIMP de 478 ± 6 Ma, a partir de una segregación ácida de una piroxenita perteneciente al cuerpo máfico-ultramáfico Las Águilas y más recientemente Steeken et al. (2008) en base a la iscocrona Sm-Nd determinaron una edad de 506 ± 19 Ma en una diorita ubicada aproximadamente a unos 20 km al NNE de la zona de estudio. Por otra parte Sato et al. (2001) obtuvieron una edad de 1502 ± 95 Ma con una isocrona Sm-Nd en roca total en anfibolitas y komatitas pertenecientes la faja máfica-ultramáfica San Francisco del Monte de Oro.
Las rocas de la faja máfica-ultramáfica La Jovita-Las Águilas están compuestas principalmente por dioritas, noritas, piroxenitas, gabros, melagabros, harzburgitas, dunitas, melanoritas, gabronoritas, broncititas y peridotitas (Kilmurray y Villar 1981, Gervilla et al. 1993, 1997, Brogioni 1992, 1994, 2001, Brogioni y Ribot 1994, Sabalúa et al. 1981, Sabalúa 1986, Mallimacci 1985, Malvicini y Brogioni 1992, 1993, 1996, Ferracutti y Bjerg 2001).
Según Hauzenberger et al. (1996, 1997a,b), Felfernig et al. (1997), Mogessie, et al. (1994, 1995) y Ferracutti (2005), las rocas máficas-ultramáficas aflorantes en la Sierra de San Luis se encuentran compuestas por 1) ortopiroxeno (opx) + anfíbol (amp) + plagioclasa (pl) ± clinopiroxeno (cpx) ± biotita (bt) ± espinelo (spl) ± sulfuros ± minerales del grupo del platino y accesorios como apatito y, 2) olivino (ol) + espinelo (spl) + sulfuros ± minerales del grupo del platino.
Mogessie et al. (1998, 2000), Hauzenberger (1997), Hauzenberger et al. (1997b), Ferracutti (2005) y Ferracutti et al. (2006) determinaron que los cuerpos que integran la faja de rocas máficas-ultramáficas fueron generados en un ambiente tectónico extensional. En Las Higueras y Virorco Ferracutti et al. (2013) identificaron texturas magmáticas primarias de tipo estratificadas.
Debido a la carencia de información del cuerpo ígneo El Renegado, este trabajo tiene por objetivo dar a conocer diversas características del mismo, tales como sus dimensiones, rasgos estructurales, características petrográficas y geoquímicas. Asimismo, se efectúa una comparación con los cuerpos ya estudiados con la finalidad de determinar similitudes y diferencias con los mismos y establecer cuál es la posición estratigráfica de El Renegado en relación a los cuerpos situados en las cercanías.

MARCO GEOLÓGICO REGIONAL

Sims et al. (1997) y Hauzenberger et al. (2001) determinaron que el basamento cristalino de la parte sur de las Sierras de San Luis está compuesto por tres bloques principales, los cuales se encuentran separados por zonas de cizalla dúctil. Tales bloques son: el bloque este o Complejo metamófico Conlara, constituido principalmente por gneises y migmatitas de alto grado; el bloque central o Complejo metamórfico Pringles, compuesto principalmente por filitas, micaesquistos, gneises y migmatitas, con un grado metamórfico que varía de facies esquistos verdes a facies de anfibolitas, pudiendo llegar a facies de granulita en los contactos con cuerpos intrusivos máficos-ultramáficos que se intercalan con la secuencia metamórfica, cuerpos tonalíticos-granodioríticos y pegmatitas; y el bloque oeste o Complejo metamórfico Nogolí, formado principalmente por ortogneises migmatíticos y gneises de alto grado con lentes de anfibolitas. Según Sato et al. (2003), los tres bloques o complejos metamórficos mencionados presentan una estructuración penetrativa subvertical en dirección NNE, la cual comparten con los cuerpos máficos-ultramáficos, que habría sido originada por la deformación principal Famatiniana, de edad ordovícica; los mismos autores reconocen también rasgos remanentes de una estructuración anterior en dirección NO, atribuida al ciclo Pampeano (Criado Roqué et al. 1981, Kilmurray y Dalla Salda 1977).
Por su parte Delpino et al. (2001) definen para el sector central de la Sierra Grande de San Luis dos eventos de deformación principales: T2 y T3. El evento deformacional T2, asociado a las fases finales del ciclo orogénico Pampeano (Sims et al. 1998), genera una foliación de plano axial (S2), observada en los cuerpos máficos-ultramáficos, la cual es subvertical y fuertemente buzante, mayormente hacia el oeste. Por su parte, el evento de deformación T3 es un evento más joven correspondiente al ciclo orogénico Famatiniano (Ortiz Suárez y Ramos 1990, Ortiz Suarez et al. 1992, von Gosen y Prozzi 1996 y referencias en ellos citadas), el cual genera una foliación milonítica (Sm) regular y bien desarrollada, fuertemente buzante, generalmente hacia el este.

MARCO GEOLÓGICO LOCAL

Tal como se mencionó previamente, los cuerpos máficos-ultramáficos más estudiados y más próximos a El Renegado son Las Águilas y Virorco, ubicados al SO y NO del mismo respectivamente (Fig. 1a). Ferracutti et al. (2007a), en base a la paragénesis mineral y a las proporciones modales determinaron que en los citados cuerpos el clan de las rocas máficas está compuesto por noritas (opx+pl±hornblenda±opacos) y noritas clinopiroxénicas (opx+pl±cpx± hornblenda±opacos); metagabroides (opx± cpx+pl+hornblenda+bt) y milonitas máficas (opx+amp+pl+granate±bt); mientras que las rocas ultramáficas comprenden dunitas (ol+sulfuros+spl±opx), harzburgitas (ol+opx±cpx+sulfuros+spl), ortopiroxenitas (opx±pl±hornblenda±spl±sulfuros) y websteritas (opx+cpx±pl±spl±sulfuros).
Hauzenberger et al. (1997) determinaron que los cuerpos máficos-ultramáficos son geoquímicamente similares a los de complejos estratificados. Basados en la composición de los espinelos provenientes de testigos de perforaciones del cuerpo Las Águilas, Ferracutti et al. (2006) clasificaron a estos cuerpos como intrusivos máficos-ultramáficos estratificados.
Posteriormente Ferracutti et al. (2013) establecieron que los cuerpos máficos-ultramáficos son derivados de un magma parental toleítico rico en MgO y en base a la química de roca total, la concentración de metales base y elementos del grupo del platino y rasgos texturales estudiados, indicaron que los cuerpos de San Luis serían comparables a otros depósitos desarrollados en regímenes de tectónica extensional tales como Jinchuan (China), Kabanga (Tanzania) y Fiambalá (Argentina).

METODOLOGÍA

El relevamiento efectuado durante los trabajos de campo se realizó mediante el posicionamiento de puntos de interés con un equipo GPS Garmin modelo etrex Vista, utilizando el datum de referencia WGS84. Dichos puntos corresponden a los principales rasgos petrográficos y estructurales identificados, en los cuales se tomaron fotografías y se efectuó el correspondiente muestreo de rocas.
Diversos tipos de software posibilitaron el tratamiento gráfico y analítico de los datos obtenidos a partir de los trabajos de campo y para la confección del mapa se utilizó el software de licencia libre Quantum Gis (QGIS), versión 1.8.0 "Lisboa".
La confección de las secciones pulidas fue llevada a cabo en el Laboratorio de Petrotomía del Departamento de Geología- INGEOSUR, Universidad Nacional del Sur. El análisis y estudio de dichas secciones se efectúo con un microscopio Nikon Eclipse E400Pol equipado con una cámara Nikon.
Los análisis químicos de roca total de elementos mayoritarios y trazas fueron realizados en el laboratorio Actlabs (Activation Laboratories) en Canadá, mediante la aplicación del método WRA+trace 4 Lithoresearch, para lo cual se aplicaron las siguientes técnicas: fluorescencia de rayos-x (XRF), activación neutrónica (INAA) y espectrometría de masas
de plasma acoplado por inducción (ICP-MS), previa preparación de la muestra con molienda CODE RX2, con el cual se minimiza la contaminación. Los resultados de estos análisis están expresados en porcentaje en peso de óxidos (% en peso) para los elementos mayoritarios y en partes por millón (ppm) para los elementos traza (Cuadro 1). Por último, cabe destacar que se utilizaron las abreviaturas sugeridas por Whitney y Evans (2010) para hacer referencia a los silicatos y óxidos.

Cuadro 1: Análisis geoquímicos de roca total correspondientes a las muestras seleccionadas del cuerpo El Renegado.

ESTRUCTURA

Los afloramientos estudiados del cuerpo ígneo El Renegado presentan una extensión aproximada de 500 m en dirección NNE y 200 m en dirección ONO (Fig. 1b). Hacia el norte estos afloramientos se encuentran limitados por una falla regional inferida de rumbo ONO, la cual pone a las rocas ígneas en contacto con el basamento metamórfico, mientras que en otros sectores del cuerpo estos contactos están dados por fallas de rumbo NNE y NNO, y en escasos sectores se observaron contactos intrusivos (Figs. 1b y 2a). En aquellos sectores con presencia de brechas de fallas y sin relleno moderno se pudieron realizar mediciones de estas estructuras, las cuales arrojaron valores de rumbo NNE y ángulos de buzamiento superiores a los 60° (119°/66°; 124°/63°). En cuanto al extremo sur del cuerpo, el mismo se presenta cubierto por suelos, los cuales imposibilitan establecer la continuidad del cuerpo y/o la presencia de rocas del basamento metamórfico.

Figura 2: a) Fotografía del contacto intrusivo entre el basamento metamórfico y el cuerpo intrusivo; b) Foliación del cuerpo ígneo; c) Foliación del basamento metamórfico.

El rasgo estructural predominante en el área de estudio está dado por planos de foliación de rumbo NE y altos ángulos de buzamiento, que se reconocieron tanto en el cuerpo ígneo como en las metamorfitas próximas al mismo (Fig. 2b, c). Los datos de las mediciones correspondientes a los planos de foliación del cuerpo ígneo se hallan representados en el diagrama de polos de la figura 3a, en el cual se diferencian dos sectores, correspondientes a planos buzantes al este y al oeste pero con una mayor concentración de polos cuyos planos son buzantes hacia el este. Por su parte, los datos obtenidos a partir de las mediciones correspondientes a los planos de foliación del basamento metamórfico fueron representados en la figura 3b, en la cual se puede definir mediante el diagrama de polos, un máximo bien diferenciado, con polos levemente buzantes hacia el oeste.

Figura 3: Diagramas de polos de los planos de foliación medidos: a) En el cuerpo ígneo; b) En el basamento metamórfico.

Otro rasgo estructural identificado en el cuerpo es la presencia de diaclasas sub-verticales a verticales, las cuales presentan principalmente un rumbo ONO y de manera subordinada un rumbo NNE, estructuras que también fueron observadas en el basamento metamórfico.

PETROGRAFÍA

En base al estudio macroscópico y microscópico de las rocas ígneas aflorantes en el cuerpo El Renegado se realizó la clasificación modal de las mismas según los diagramas px-pl-hornblenda (hbl) y pl-opx-cpx (clasificación de rocas ígneas según Le Maitre 2002) (Fig. 4). Esto permitió clasificar a las muestras estudiadas como rocas máficas gabronoríticas diferenciándose dos variedades principales de rocas, gabros ortopiroxénicos honblendíferos (cpx+pl+hbl±opx±óxidos±s ulfuros) y noritas clinopiroxénicas honblendíferas (opx+pl+hbl±cpx±óxidos±s ulfuros). Otra variedad de rocas reconocidas en este cuerpo son los metagabroides (cpx+pl+hbl±opx±antofilita±clorita ±cuarzo±óxidos±sulfuros), cuyo protolito ígneo correspondería a rocas de tipo gabros ortopiroxénicos hornblendíferos.

Figura 4: Diagramas de clasificación de las rocas ígneas aflorantes según la composición modal px-pl-hbl y pl-opx-cpx (clasificación de rocas ígneas según Le Maitre 2002).

Gabros ortopiroxénicos hornblendíferos
Son rocas de color gris oscuro con un tamaño de grano fino a medio. Microscópicamente presentan una textura holocristalina, inequigranular, hipidiomorfica. Su composición mineralógica está dada principalmente por clinopiroxeno, plagioclasa y hornblenda, con cantidades variables de ortopiroxeno.
Los cristales de clinopiroxeno presentan un hábito subhedral a anhedral, con tamaños que varían entre 0,2 y 2,4 mm, pudiendo presentar inclusiones de plagioclasa, hornblenda y óxidos, bordes levemente alterados a antofilita (ath) y clorita (chl), y fracturas rellenas por clorita.
Los cristales de plagioclasa (An68-72 -Ab32- 28) presentan un hábito subhedral a anhedral con tamaños que varían entre 0,2 y 2,2 mm y maclas. También es posible reconocer la presencia de inclusiones de apatito y la presencia de fracturas rellenas con clorita.
La hornblenda tiene hábito subhedral, con un tamaño que varía entre 0,2 y 2,8 mm y un pleocroísmo pardo amarillento a pardo verdoso oscuro. Presenta fracturas rellenas principalmente por antofilita y clorita (Fig. 5a) y se reconocen inclusiones de plagioclasa y clinopiroxeno. En ocasiones se encuentra reemplazando pseudomórficamente a los cristales de clinopiroxeno (Fig. 5b, c) reconociéndose casos en los que es reemplazada pseudomórficamente por antofilita (Fig. 5d).

Figura 5: Gabros ortopiroxénicos horblendíferos de El Renegado: a) Fracturas en cristales de hornblenda rellenas por antofilita y clorita; b-c) Hornblenda reemplazando pseudomórficamente al clinopiroxeno; d) Antofilita reemplazando pseudomórficamente a hornblenda. Noritas clinopiroxénicas horblendíferas: e) Ortopiroxeno fracturado y alterado a antofilita y clorita; f) Hornblenda reemplazando pseudomórficamente al ortopiroxeno; g) Bandeado modal compuesto por láminas claras y oscuras; h) Ortopiroxeno con exsolución de clinopiroxeno. Metagabroides: i) Bandeamiento modal compuesto de láminas claras y oscuras; j) Clinopiroxeno fracturado y alterado a antofilita; k) Reemplazo total de hornblenda por antofilita, y reemplazo parcial de plagioclasa por antofilita y clorita; l) Antofilita y clorita reemplazando clinopiroxeno.

Los cristales de ortopiroxeno se caracterizan por presentar un hábito subhedral a anhedral, con una variación de tamaños que va desde 0,2 a 2 mm. Estos minerales pueden presentar inclusiones de plagioclasa, anfíbol, clinopiroxenos y óxidos, fracturas intracristalinas y una leve alteración a clorita.
En lo referente a los óxidos y los sulfuros, cabe destacar que los mismos se encuentran en muy escasa proporción, siendo los primeros los de mayor abundancia. Los óxidos corresponden a ilmenita y hematita, representados por cristales intersticiales, de hábito anhedral con un tamaño que varía entre 0,05 y 0,5 mm. En menor proporción, los sulfuros están representados por cristales intersticiales de pirrotina, de hábito anhedral, con tamaños variables entre 0,02 y 0,08 mm, que están reemplazados pseudomórficamente, parcial o totalmente, por cristales de magnetita.

Noritas clinopiroxénicas honblendíferas
Son rocas de color gris oscuro con un tamaño de grano fino a medio. Microscópicamente presentan una textura holocristalina, inequigranular, hipidiomórfica y una paragénesis mineral compuesta principalmente por ortopiroxeno, plagioclasa, hornblenda y cantidades variables de clinopiroxeno.
Los cristales de ortopiroxeno presentan un hábito subhedral a anhedral y un tamaño que varía entre 0,1 y 4,8 mm. En ellos es común la presencia de inclusiones poiquilíticas de plagioclasa y hornblenda, fracturas rellenas por antofilita y clorita (Fig. 5e), y algunos cristales que en sus bordes están alterados con formación de clorita.
Los cristales de plagioclasa (An68-72 -Ab32- 28) presentan un hábito subhedral a anhedral, con tamaños que varían entre 0,2 y 3,6 mm, siendo posible observar en algunos cristales la presencia de inclusiones de apatito.
Los cristales de hornblenda presentan hábito subhedral a anhedral, tamaños que varían entre 0,2 y 2,4 mm y pleocroísmo que varía de pardo amarillento a pardo oscuro verdoso. Es posible observar cristales de hornblenda reemplazando pseudomórficamente a los cristales de ortopiroxeno (Fig. 5f) y cristales con inclusiones de plagioclasa y óxidos.
Los cristales de clinopiroxeno presentan un hábito subhedral a anhedral, con tamaños que varían entre 0,2 y 1 mm, pudiendo presentar inclusiones de plagioclasa y hornblenda, y bordes cristalinos alterados a antofilita y clorita.
Los minerales opacos están presentes en menor proporción que en los gabros hornblendíferos, siendo la ilmenita y la hematita los óxidos presentes en mayor proporción, bajo la forma de cristales anhedrales intersticiales de tamaño variable entre 0,08 y 0,6 mm. Por su parte los sulfuros están representados por cristales intersticiales de calcopirita, de hábito anhedral, con un tamaño que varía entre 0,01 y 0,08 mm, que generalmente están reemplazados pseudomórficamente por magnetita.
Asociada a esta litología en particular, se determinó la presencia de rocas con bandeado modal y bandeado según los tamaños de los cristales, con intercalaciones de láminas claras y oscuras (Fig. 5g). Estas láminas (definidas así según lo establecido por Irvine 1982 por ser capas delgadas, inferiores a los 3 cm, bien definidas), se diferencian principalmente por las modas de sus minerales constituyentes, dado que las bandas oscuras presentan mayor contenido de hornblenda, mientras que las bandas claras tienen mayor contenido de plagioclasa. En lo que respecta a la diferencia de tamaño de los cristales de cada banda, los cristales de hornblenda son de mayor tamaño en las bandas oscuras, y los cristales de plagioclasa y ortopiroxeno de mayor tamaño en las bandas claras. Una característica frecuente en estas rocas es la presencia de cristales de ortopiroxeno en los que se reconoce exsolución de clinopiroxeno en su estructura (Fig. 5h).

Metagabroides
En este grupo se incluye y se describe un conjunto de rocas con importante presencia de minerales de alteración. En los sectores menos alterados estas rocas conservan una textura relíctica holocristalina inequigranular hipidiomórfica, cuya paragénesis mineral permite atribuirle a este tipo de rocas un protolito de composición gabro ortopiroxénica hornblendífera, el cual poseía estratificación modal de láminas similar al descripto anteriormente.
Estas rocas son de color gris oscuro con un tamaño de grano fino a medio, compuestas por cpx+pl+hbl±opx±ath±chl± cuarzo±óxidos±sulfuros. Presentan un bandeamiento de tipo modal compuesto por láminas claras y oscuras (Fig. 5i), donde las láminas claras se conforman principalmente por plagioclasa (An60-64 -Ab40-36) y las láminas oscuras por hornblenda, ortopiroxeno, clinopiroxeno y plagioclasa. Paralelamente al bandeamiento presente en estas rocas se desarrollan fracturas longitudinales rellenas por clorita, antofilita y óxidos (Fig. 5j). Como principales rasgos de alteración se destaca la presencia de cristales de clinopiroxeno, ortopiroxeno, plagioclasa y hornblenda, alterados y reemplazados parcial o casi totalmente por antofilita y clorita (Fig. 5k, l), así como un gran número de cristales de plagioclasa homogeneizados o con presencia de maclas de deformación.
Tanto asociado a las fracturas como de manera intersticial se encuentran óxidos en muy escasa proporción representados por cristales de ilmenita y hematita, de hábito anhedral, con un tamaño que varía entre 0,08 y 0,6 mm, mientras que los sulfuros son de tipo intersticial o se encuentran como inclusiones en silicatos, siendo su abundancia inferior a la correspondiente a los óxidos. Entre los sulfuros observados se presentan cristales de calcopirita y pirrotina, ambos con hábito anhedral, tamaño entre 0,04 y 0,1 mm, que en general están reemplazados pseudomórficamente a partir de sus bordes por magnetita, aunque la calcopirita también puede estar reemplazada por covelina.

GEOQUÍMICA DE ROCA TOTAL

Los resultados de los análisis geoquímicos de roca total de las muestras obtenidas en el cuerpo El Renegado se muestran en el cuadro 1. Estas muestras corresponden a un perfil de muestreo (A-A´) efectuado sobre el cuerpo (Fig. 1b), donde de SE a NO, se obtuvieron las muestras C6, C3, SS15 y C5.

Elementos mayoritarios
En la figura 6, se representan los contenidos de CaO, Na2O, FeOtotal y Al2O3, vs. MgO. En estos gráficos se observa que el MgO varía entre 6,87 % en peso y 10,51 % en peso y presenta una tendencia positiva con respecto al CaO (Fig. 6a), cuyo contenido fluctúa entre 11,16 y 12,09% en peso. La correlación del MgO con respecto al Na2O muestra una pendiente negativa (Fig. 6b), donde los contenidos de Na2O tienen valores comprendidos entre 2,22 y 1,33 % en peso.

Figura 6: Diagramas bivariantes de elementos mayoritarios vs. MgO.

Finalmente, las relaciones entre FeOtotal y Al2O3 vs. MgO (Fig. 6c, d) no muestran tendencias definidas, debido a que las muestras C3 y C5 presentan valores dispares respecto de las muestras C6 y SS15, mayores en el caso del FeOtotal y menores en el caso del Al2O3.

Elementos traza
En la figura 7 se representaron los contenidos de los elementos traza compatibles Ni, Co y Cr vs. MgO y los valores de Eu vs. MgO. De esta manera, se pudo definir para el Ni, el Co y el Cr una fuerte tendencia positiva con tenores entre 100 y 200 ppm para el níquel, entre 47 y 62 ppm para el Co y entre 210 y 510 ppm para el Cr. También se determinó que el Eu, con contenidos entre 1,19 y 0,87 ppm, presenta una marcada correlación negativa con el MgO.

Figura 7: Diagramas bivariantes de elementos traza compatibles y Eu vs. MgO. Símbolos indicados en la figura 6.

Por otra parte, los elementos traza incompatibles tales como Zr, Ta, Y, Hf y Nb vs. MgO fueron representados en la figura 8. En dicha figura puede observarse que todos los elementos presentan pendientes negativas y que los contenidos de los mismos fluctúan entre 39 y 70 ppm para el Zr, 0,17 y 0,34 ppm para el Ta, 16,5 y 27,1 ppm para el Y, 1 y 1,8 ppm para el Hf y 1 y 2,9 ppm para el Nb.

Figura 8: Diagramas bivariantes de elementos traza incompatibles vs. MgO. Símbolos indicados en la figura 6.

Elementos de tierras raras
La figura 9 corresponde al diagrama de elementos de tierras raras normalizado a condrito (Sun y McDonough 1989). En este diagrama se observa que los patrones normalizados de todas las muestras analizadas se encuentran enriquecidos (en más de diez veces) con respecto al condrito.

Figura 9: Diagrama de elementos de tierras raras normalizados a condrito (Sun y McDonough 1989).

Dentro de este conjunto de muestras cabe destacar que la muestra C6, correspondiente a una Norita clinopiroxénica hornblendífera es la muestra más empobrecida en tierras raras respecto a las muestras C3 y SS15 correspondientes a Gabros ortopiroxénicos hornblendíferos y también con respecto a la muestra C5 correspondiente a un metagabroide derivado de un gabro ortopiroxénico hornblendífero.
A excepción de diferencias en el tenor de enriquecimiento de elementos de tierras raras livianas, evidenciado por una relación LaN/YbN que varía entre 0,83 y 2,43, las muestras analizadas presentan tendencias similares con valores de anomalía de Eu* (Eu/Eu*=EuN/√(SmN*GdN) que varían entre 0,85 y 1,01 (cuadro 1).

INTERPRETACIÓN Y DISCUSIONES

El Renegado presenta una morfología elipsoidal, elongada en dirección NNE, lo cual es coincidente con la orientación general definida por diversos autores para la faja de rocas máficas-ultramáficas (Kilmurray y Villar 1981, Villar 1985, González Bonorino 1961, Sabulúa et al. 1981, entre otros). Asimismo, la relación observada entre el cuerpo ígneo y la roca de caja es minoritariamente a través de contactos intrusivos y mayoritariamente asociada a fallas con alto buzamiento, lo cual ya fue reconocido anteriormente por Ferracutti et al. (2007a) en otros cuerpos máficos-ultramáficos de la faja.
El rasgo estructural dominante del cuerpo estudiado está representado por planos de foliación de rumbo NE fuertemente buzantes hacia el este. Rasgos similares fueron descriptos por Sato et al. (2003) en diversos cuerpos máficos-ultramáficos de la región, quienes mencionan una estructuración penetrativa subvertical en dirección NNE, atribuida a la deformación principal Famatiniana de edad ordovícica. Por otra parte Delpino et al. (2001) describen para los cuerpos máficos-ultramáficos más próximos a El Renegado planos de foliación de plano axial (S2) de rumbo NNE, fuertemente buzantes, en su mayoría hacía el oeste, atribuidos al evento deformacional (T2) y asociados a las fases finales del ciclo orogénico Pampeano (Sims et al. 1998).
Otro atributo estructural está dado por la presencia de diaclasas de rumbo NO dominante y subordinado NNE, con buzamiento de alto grado. En base a las mediciones de las diaclasas conjugadas que afectan a las rocas máficas-ultramáficas se determinó un esfuerzo principal (σ1) que se desarrolló en dirección NNO a NO, tal como se observa en las figuras 10a y 10b. Esta característica es coincidente con lo propuesto por Delpino et al. (2001, fig. 8.2), quienes asignan para el evento compresional T2 un esfuerzo principal en dirección ONO.

Figura 10: (a, b) Diagramas de trazas ciclográficas correspondientes a diaclasas conjugadas presentes en las rocas máficas-ultramáficas.

La petrografía definida para El Renegado, compuesta por rocas máficas de tipo gabros ortopiroxénicos honblendíferos (cpx+pl+hbl±opx±óxidos±sulfuros), noritas clinopiroxénicas honblendíferas (op x+pl+hbl±cpx±óxidos±sulfuros) y metagabroides (cpx+pl+hbl±opx±ath±chl± cuarzo±óxidos±sulfuros), estaría enmarcada dentro de la paragénesis general definida por Hauzenberger et al. (1996-1997 a-b), Felfernig et al. (1997), Mogessie et al. (1994-1995) y Ferracutti (2005) para los cuerpos máficos-ultramáficos aflorantes en la sierra de San Luis, compuesta por opx+amp+pl±cpx±bt±spl±sulfuros±M GP±accesorios como apatito. La paragénesis definida para El Renegado tiene a su vez numerosas similitudes con la definida por Ferracutti et al. (2007a) para el conjunto de rocas máficas del área río Las Águilas-arroyo Los Manantiales, la cual está constituida por noritas (opx+pl±hbl±opacos) y noritas clinopiroxénicas (opx+pl±cpx±hbl±opacos); metagabroides (opx±cpx+pl+hbl+bt) y milonitas máficas (opx+amp+pl+grt±bt).
Además, Ferracutti et al. (2007a) determinaron en base a muestras de superficie así como de testigos de perforación, que los cuerpos ígneos ubicados entre el río Las Águilas y el arroyo Los Manantiales, están compuestos tanto por rocas máficas como ultramáficas, siendo estas últimas más abundantes en niveles estratigráficos más profundos, y generalmente asociadas a sulfuros y en menor medida a minerales del grupo del platino. Si bien las muestras de superficie de El Renegado son de composición máfica, la comparación de sus características petrográficas con las definidas por Hauzenberger et al. (1996,1997a, b), Felfernig et al. (1997), Mogessie, et al. (1994, 1995), Ferracutti (2005) y Ferracutti et al. (2007a y 2013), permiten inferir que en el área del cuerpo El Renegado existe una alta probabilidad de encontrar, en niveles estratigráficos más profundos, rocas ultramáficas con mineralización de sulfuros asociada.
Otro rasgo importante es la presencia de rocas en las que se destaca un bandeado modal compuesto por láminas, sin rasgos de alteración significativos, en las que los minerales constituyentes no presentan orientaciones preferenciales.
Según Irvine (1982), el bandeado modal tiende a destacarse en las rocas pertenecientes al grupo de los gabroides, debido a la diferencia de coloración dada por el contraste entre las bandas que presentan mayor proporción de plagioclasa respecto de aquellas que presentan mayor proporción de minerales máficos. Dicho autor también resalta otro tipo de bandeamiento, el cual es generado por la gradación del tamaño de los cristales.
Por otra parte Shelley (1993), indica la existencia de dos tipos de bandeamientos principales en las rocas máficas-ultramáficas, el bandeamiento modal, el cual consiste en una variación de los minerales constituyentes entre una capa y otra, y el bandeamiento críptico, que consiste en diferencias en la química mineral de una banda respecto de otra.
Teniendo en cuenta lo indicado en los párrafos anteriores y las descripciones petrográficas realizadas, es posible determinar en diversos sectores de El Renegado la presencia de textura magmática primaria de tipo estratificada modal. Asimismo cabe destacar que las texturas aquí observadas también han sido reconocidas por Ferracutti et al. (2013) en los cuerpos de Las Higueras y Virorco, los cuales se encuentran muy próximos a El Renegado.
Las correlaciones positivas en los diagramas CaO vs. MgO (Fig. 6a) y elementos traza compatibles Co, Cr y Ni vs. MgO (Figs. 7a, b, c), y las correlaciones negativas en las relaciones Na2O vs. MgO (véase Fig. 6b), Eu vs. MgO (Fig. 7d) y elementos traza incompatibles Zr, Ta, Y, Hf y Nb vs. MgO (Fig. 8), sugiere para el cuerpo El Renegado un proceso de evolución magmática por cristalización fraccionada.
En el caso particular del diagrama de elementos mayoritarios FeOtotal vs.MgO (Fig. 6c), la ausencia de tendencias definidas se atribuyen a que los elevados valores de FeOtotal responden a la presencia de óxidos de hierro tales como ilmenita y hematita en las muestras C3 y C5, correspondientes a gabros hornblendíferos, respecto de las muestras SS15 y C6, correspondientes a noritas hornblendíferas.
Por otra parte, en el diagrama Al2O3 vs. MgO (Fig. 6d) no se observa una clara tendencia negativa típica para un fraccionamiento ígneo. Sin embargo cuando las muestras estudiadas son comparadas con los resultados análisis geoquímicos de roca total obtenidos por Ferracutti (2005) y Ferracutti et al. (2013) (Cuadro 2) mediante diagramas (Fig. 11) de elementos mayoritarios Al2O3, CaO y Na2O vs. MgO y elementos trazas compatibles Ni, Co y Cr vs. MgO, correspondientes a piroxenitas (E57, E62, E67), gabronoritas hornblendícas (EGV34) y de borde de cuerpo-chilled margin (E43), reportadas por Ferracutti et al. (2013) para el cuerpo máfico-ultramáfico de Virorco, y con los correspondientes a gabronoritas de los cuerpos de Las Águilas y Las Higueras (GF35 y LH1, respectivamente, Ferracutti 2005), es posible inferir que tanto El Renegado como los cuerpos cercanos corresponden a una misma secuencia magmática derivada del mismo magma parental y controlada por cristalización fraccionada, donde el cuerpo El Renegado representaría el mayor grado de evolución dentro de esta secuencia estratigráfica ígnea.

Cuadro 2: Análisis geoquímicos de roca total de muestras seleccionadas correspondientes a diversos cuerpos máficos-ultramáficos aflorantes en las cercanías de El Renegado.

Figura 11: Diagramas bivariante de elementos mayoritarios A l2O3, CaO y Na2O vs. MgO y de elementos traza compatibles Ni, Co y Cr vs.. MgO mediante el cual se comparan las muestras extraídas de El Renegado (C3, C5, C6, SS15), Virorco (E57, E62, E67, EGV 34, E43), Las Águilas (GF3) y Las Higueras (LH1).

En el diagrama de elementos de tierras raras (Fig. 9) es posible observar que las muestras analizadas presentan tendencias similares, con un enriquecimiento gradual desde la muestra C6, correspondiente a norita hornblendífera más empobrecida, a las muestras C3 y SS15, y C5 correspondientes a gabros hornblendíferos y metagabroides respectivamente. Estas muestras presentan una tendencia similar a las correspondientes a los cuerpos ígneos máficos-ultramáficos cercanos a El Renegado, tal como se observa en la figura 12, pero con un enriquecimiento notablemente mayor en las muestras correspondientes al cuerpo El Renegado. Esto permitiría reforzar la hipótesis de evolución por cristalización fraccionada sugerida para los cuerpos máficos-ultramáficos presentes en la región, donde El Renegado representaría un mayor grado de evolución respecto a los cuerpos mencionados.

Figura 12: Diagrama de elementos de tierras raras normalizados a condrito (Sun y McDonough 1989) con muestras de El Renegado (C3, C5, C6, SS15), Virorco (E57, E62, E67, EGV 34, E43), Las Águilas (GF3) y Las Higueras (LH1).

En base a una serie de perfiles geofísicos de detalle realizados, Kostadinoff et al. (1998) identificaron cinco anomalías magnéticas: El Fierro, Virorco, Las Águilas, Roxette y El Durazno. Según el mapa de anomalías magnéticas presentado por los autores, la anomalía Roxette se encuentra exactamente 600 metros al sur de los afloramientos correspondientes al cuerpo El Renegado. Dado que el límite sur del cuerpo se presenta cubierto por relleno moderno, se interpreta que la anomalía Roxette responde a la prolongación austral de El Renegado, lo cual evidencia que dicho cuerpo podría tener dimensiones significativamente mayores a lo sugerido por las dimensiones de las rocas aflorantes.

CONCLUSIONES

El Renegado es un intrusivo magmático elongado en dirección NNE, lo cual es coincidente con la orientación general NNE de los cuerpos máficos-ultramáficos aflorantes en la sierra Grande de San Luis. Las relaciones entre este cuerpo y la roca de caja están dadas por fallas de alto buzamiento y en menor proporción por contactos intrusivos.
En base a la presencia de diaclasas conjugadas se pudo determinar que el esfuerzo principal (σ1) que afectó el área estudiada durante fases finales del ciclo orogénico Pampeano se desarrolló dirección NNO a NO.
Los afloramientos del cuerpo ígneo El Renegado son de composición máfica, con una petrografía similar a las rocas máficas presentes en los cuerpos máficos-ultramáficos aflorantes en la Sierra Grande de San Luis, más precisamente en el área río Las Águilas-arroyo Los Manantiales, la cual se compone de rocas como noritas, noritas clinopiroxénicas y metagabroides. Asimismo, en el Renegado se han identificado diversos sectores con textura magmática primaria de tipo estratificada, la cual también fue reconocida en Las Higueras y Virorco.
Las similares características litológicas, mineralógicas y estructurales identificadas sugieren que en el área de El Renegado podrían existir, en niveles estratigráficos más profundos, rocas ultramáficas asociadas a sulfuros, lo cual también se sustenta en los estudios geofísicos previos que muestran claramente la presencia de anomalías gravimétricas y magnéticas muy próximas al intrusivo El Renegado y otros cuerpos estudiados de la faja máfica-ultramáfica.
El análisis de la información geoquímica de elementos mayoritarios, elementos traza y elementos de tierras raras permiten determinar que el cuerpo ígneo estudiado estuvo controlado por un proceso de cristalización fraccionada y que en El Renegado el grado de evolución geoquímica aumenta de este a oeste.
En base a los diagramas de los elementos mayoritarios Al2O3, CaO y Na2O vs. MgO, de elementos traza compatibles Ni, Co y Cr vs. MgO y a la comparación de los patrones de elementos tierras raras obtenidos para el cuerpo estudiado con los correspondientes a los cuerpos máficos-ultramáficos de Virorco, Las Águilas y Las Higueras, se infiere que El Renegado y los cuerpos antes mencionados formarían parte de una misma secuencia magmática controlada por cristalización fraccionada, en la cual El Renegado representaría el mayor grado de evolución en la secuencia estratigráfica ígnea.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo ha sido financiado a través de los proyectos 24/H131 de la SGCyT-UNS,y PIP 112-201101-00285/12 del CONICET, otorgados a E. Bjerg y el proyecto PICT2014-1721 de la ANPCYT otorgado a G. Ferracutti. Los autores agradecen las observaciones, comentarios y sugerencias de los arbitros, Dra. Mónica Escayola y anónimo.

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Recibido: 10 de julio, 2015
Aceptado: 3 de abril. 2016