Petrologic characterization and tectonic implications of blueschist and greenschist facies rocks of Jambaló, Cauca

Abstract

Jambaló greenschist and blueschist are found in a metamorphic unit that belongs to the Arquía complex. Metamorphism of these rocks is associated with the subduction of the Proto-Caribbean under the South American plate. Age of metamorphism has been estimated by Bustamante (2008) with Ar-Ar method as Maastrichtian-Danian (67-61 Ma). Paragenesis of blueschist facies rocks is Glaucophane (Fe-glaucophane) + quartz + phengite + albite + epidote + chlorite (pycnochlorite) garnet, and paragenesis of greenschist facies rock is albite + quartz + chlorite (pycnochlorite) + calcite + epidote. Greenschist rocks have been altered by an infiltrating fluid with CO2, transforming the paragenesis from a paragenesis with actinolite to a paragenesis with calcite and with absence of actinolite. Protholits of theses rocks were obtained through mineral chemistry, whole rock composition and paragenesis analysis, defining a metapelitic protholit for blueschist rocks and a metabasic protholit for greenschist rocks. According to P-T conditions, both rock types reached approximately the metamorphic peak at 9.2 kbar and 481°C, which corresponds to the transitional assemblage between greenschist to blueschist facies. Petrography provides evidence of retrogression with a slight overprint of a lower facies (greenschist). However, rocks preserve their peak assemblage, indicating a hairpin retrograde path. According to this path and to lithologic relations between the studied rocks, it was suggested an exhumation of serpentinite-subduction channel type

Los esquistos azules y los esquistos verdes de Jambaló en una unidad metamórfica perteneciente al completo Arquía. El metamorfismo de estas rocas está asociado a la subducción del Proto-Caribe bajo la placa Suramericana. La edad de este metamorfismo, fue estimada por Bustamante (2008) mediante el método Ar-Ar como Maastrichtiense - Daniense (67-61 Ma). La paragénesis de las rocas en facies esquisto azul se compone de: Glaucofana (Fe-glaucofana) + cuarzo + fengita + albita + epidota + clorita (picnoclorita) + calcita + granate. Por otro lado, la paragénesis de las rocas en facies esquisto verde es albita + curazo + clorita (picnoclorita) + calcita + epidota. Además del proceso metamórfico, los esquistos verdes fueron alterados por una infiltración de fluidos con contenido de CO2, transformando la paragénesis original, con actinolita, a una paragénesis con calcita y sin presencia de actinolita. Los protolitos de estas rocas fueron obtenidos mediante el análisis de la química mineral, composición de roca total y paragénesis. De esta manera, se definió un protolito metapelítico para las rocas en facies de esquisto azul y uno metabásico para las rocas en facies de esquisto verde. Adicionalmente, de acuerdo a los resultados de las condiciones P-T, ambos tipos de roca alcanzaron, aproximadamente, el pico metamórfico en 9.2 kbar a 481°C, lo que corresponde a la zona transicional entre las condiciones de esquisto verde y esquisto azul. La petrografía provee evidencia de retrogresión con una superposición no total de una menor facies (esquisto verde). A pesar de este proceso, las rocas preservan la asociación de pico metamórfico, lo que indica una trayectoria retrograda de tipo -hairpin-. Según esta trayectoria y las relaciones litológicas de campo entre las rocas estudiadas, se sugiere una exhumación de tipo canal de subducción serpentinitizado.