Plutonismo de las Sierras de Altautina y Quebrada del Tigre, Sierras Pampeanas Orientales, Argentina

Abstract

En este trabajo de Tesis se estudiaron los plutones graníticos de San José, La Yeya Norte y Sur y Cóndor Huasi, ubicados entre los 31°40’ y 31°56’ S y 65°00’ y 65°17’ O, en las Sierras de Pocho, Altautina y Quebrada del Tigre, dentro del cordón más occidental de las Sierras Pampeanas de Córdoba. El basamento metamórfico de la región es paleozoico inferior y fue dividido en dos complejos: Esquistos y gneises Mogigasta, en el este de la Sierra de Pocho y Esquistos de Altautina, al occidente de la falla regional que limita por el oeste la Sierra de Pocho-Altautina. El Plutón de San José ( PSJ) se ubica al sur de la Sierra de Pocho. Tiene una superficie de ~10 km2 y está emplazado en forma discordante en los Esquistos y gneises Mogigasta. En el PSJ se han definido cuatro facies: porfírica (monzogranito biotítico con fluorita y titanita), equigranular (leucomonzogranito muscovítico con turmalina y granate) facies fina de borde y facies filonianas (aplitas, microgranitos, pegmatitas y filones de cuarzo). Internamente en el PSJ aparece en forma ocasional una foliación de origen magmático, pero predomina en el mismo la fracturación frágil. Las rocas del PSJ son peraluminosas. Los patrones de ETR son similares en las rocas del PSJ, con las ETRL más enriquecidas que las ETRP y marcada anomalía negativa del Eu. Los plutones de La Yeya se ubican a 20 km al norte de la ciudad de Villa Dolores, en la Sierra del Tigre; tienen como roca de caja a los Esquistos de Altautina y se los ha separado en dos cuerpos con diferente litología, estructura, geoquímica y edad: el plutón La Yeya Norte ( PLYN) y el plutón La Yeya Sur ( PLYS). El PLY N tiene forma casi rectangular, con una superficie de ~10 km2; en el mismo predomina una facies gruesa (leucomonzogranito con granate y turmalina) que sufrió deformación en estado sólido. Sus contactos son subconcordantes a netamente discordantes con la foliación de los esquistos, y en el contacto sur aparecen efectos térmicos con neoformación de biotita en los esquistos encajonantes. El PLYN presenta fajas métricas de milonitas, protomilonitas y ultramilonitas de rumbo E-O, formadas por deformación dúctil del granito, en condiciones de alta Tº. En su contacto NE los granitos y su caja están afectados por una faja mayor de deformación dúctil denominada Faja de Deformación Chúa. El PLYS es de forma elíptica, con una superficie de ~4,5 km2. Se compone de monzogranitos en cuatro facies: porfírica, gruesa, (ricas en Kfs, con biotita, titanita y fluorita) fina y de borde. Las rocas del PLYS presentan escasa deformación en estado sólido. El cuerpo posee contactos intrusivos discordantes con el encajonante. Como intrusivas aparecen diques de aplitas, granito y filones de cuarzo. Las rocas de ambos plutones son peraluminosas. Los patrones de ETR son similares en ambos plutones, con las ETRL más enriquecidas que las ETRP y marcada anomalía negativa del Eu. El plutón de Cóndor Huasi ( PCH) aflora al N de la ciudad de Villa Dolores. Tiene forma tabular, con una superficie de ~6 km2. Los contactos del PCH con los esquistos encajonantes son netos. Predomina en el PCH una facies gruesa y al oeste del plutón aflora una facies fina; ambas son leucomonzogranitos con apatita, granate y turmalina. El PCH ha sido intruído por diques de granito muscovítico, pegmatitas, vetas de cuarzo y aplitas con granate. Presenta estructuras primarias (xenolitos orientados de metamorfitas, de forma planar). La deformación en estado sólido ha generado una foliación que corta a la orientación de los xenolitos. Las rocas del PCH son moderadamente peraluminosas. El comportamiento de los ETR es diferente al de los otros plutones, con sumatorias de ETR más bajas, patrón de ETR bastante plano, con poca diferencia entre ETRL y ETRO, y anomalía negativa de Eu pequeña a levemente positiva. Las rocas de todos los plutones estudiados son peraluminosas y calcoalcalinas. Además son subalcalinas, y la mayoría de ellas de la serie calcoalcalina rica en K. Por su geoquímica se clasifican como granitos, y en los diagramas de discriminación tectónica, la mayor ía de las rocas se muestran como de ambiente post-colisional, pudiendo clasificarse las rocas de PSJ y PLYN como granitos tipo A similares a los granitos Achalianos, y las de PLYN y PCH como granitos tipo S similares a rocas Famatinianas de San Luis. Los protolitos de las rocas encajonantes de los plutones se clasifican geoquímicamente como grauvacas, arcosas y arenitas líticas. El ambiente deposicional de la secuencia de esquistos sería un arco de islas continentales. La edad de los plutones se determinó mediante dataciones radimétricas (método U/Pb en circón). En el PSJ se obtuvo una edad de 413+17/-20 Ma (Devónico Inferior, inicio del ciclo Achaliano), edad similar a plutones achalianos menores de la Sierra de San Luis. La edad determinada para el PLYN es de 471+9/-32 Ma (Ordovícico Medio, ciclo Famatiniano), similar a otros plutones de la región. Para el PLYS la edad obtenida fue de 375+15/-12 Ma (Devónico Superior, ciclo Achaliano) similar a la de la facies principal del Batolito de Achala. No se pudo fechar el PCH, pero se lo considera parte del ciclo Famatiniano, ya que es similar al PLYN y al plutón Los Alanices (N de la Sierra de San Luis). Mediante gravimetría y magnetometría se determinó la geometría de los plutones de La Yeya. El PLYN es un cuerpo tabular con raíz en forma de embudo, relativamente espeso (entre 0,5 y 1,5 km); el conducto alimentador ubicado en el sector central alcanza una profundidad de unos 6 km. El PLYS es más delgado (aprox. 0,5 km), de tipo tabular, y presenta un conducto de alimentación al oeste del cuerpo, con una profundidad de 1 km. El emplazamiento de los plutones de La Yeya es postcinemático y discordante con respecto a la foliación regional del encajonante, pero algunos rasgos sugieren control tectónico durante el emplazamiento. La intrusión del PLYN se produjo en ambiente semifrágil. La intrusión del PLYS es más superficial, con zonas borde de grano fino, lo que marca el contraste térmico entre la roca de caja y el plutón. Este evento intrusivo estuvo asociado a un cambio del régimen deformativo local, reflejado en la elongación E-O del PLYS, y la intrusión, con igual rumbo, de diques graníticos y aplíticos. En cuanto al mecanismo de emplazamiento del PLYN, se propone un ascenso del magma a través de canales hasta un cierto nivel en la corteza, para luego propagarse horizontalmente. La geometría del piso del PLYN sugiere un desplazamiento hacia abajo de la corteza subyacente, lo que ha contribuido a su crecimiento vertical. El PLYS es un lacolito de piso plano, alimentado por un dique, tiene forma groseramente circular en planta y algunos centenares de metros de espesor. Este plutón es una intrusión superficial, emplazada a baja profundidad, y su crecimiento vertical habría ocurrido por levantamiento del techo a través de fallas.

In this Thesis study the granitic plutons of San José, La Yeya North and South and Cóndor Huasi have been studied. They are located betw een the 31º40’ and 31º65’S and 65º00’ and 65º17’ W, in the Sierras de Pocho, Altautina and Quebrada del Tigre, w ithin the western range of the Pampean Ranges of Córdoba. The basement of the area is composed of metamorphic rocks of low er Paleozoic age and has been divided into tw o complexes: Mogigasta Schists and Gneisses, on the Eastern part of the Sierras de Pocho and Schists of Altautina, to the w est of the regional fault on the west side of de Sierras de Pocho-Altautina. The San José pluton (SJP) is located in the south part of the Sierras de Pocho, it is an egg–shaped body and has a surface ~10 km2. It is emplaced in a discordant way in the Mogigasta Schists and Gneisses. Within the SJP four facies have been identified: porphyric, equigranular, fine border facies and dykes (aplites, microgranites, pegmatites and quartz veins). These rocks have igneous textures w ith scarce deformation. Inside the SJP occasionally appears a foliation of magmatic origin, how ever, a fragile fracturation predominates. The rocks of the SJP are peraluminous. The REE patterns are similar in the SJP rocks, w here the LREE are richer than the HREE and the Eu anomaly is important. The La Yeya plutons are located 20 km N of the city of Villa Dolores, in the Sierra del Tigre. Its host rocks are the Altautina Schists and they have been divided into tw o different bodies according to their lithology, structure, geochemistry and age: La Yeya North Pluton (LYNP) and La Yeya South Pluton (LYSP). The LY NP is rectangular, and it has a surface of ~10 km2. A coarse facies predominates w hich suffered solid state deformation. It has subconcordant to sharply discordant contacts with the foliation of the schists. In the South sector thermal effects with formation of secondary biotite appear. The LYNP has metr ic E-W stripes of mylonites, protomylonites, and ultramylonites formed by ductile deformation of the granite, in high temperature conditions. In the NE contact the granite and its host rock are crossed by a major zone of ductile deformation called Chua deformation zone; this type of zones might correspond to the Devonian per iod. The LYSP is elliptical, w ith a surface of ~4.5 km2. It is composed mainly by monzogranites in four textural facies: porphyric, coarse, fine grained and border facies. These rocks do not present deformation in solid state. The body intrudes its host w ith cold and discordant contacts. Aplite dykes, granite and quartz veins appear as intrusives. The rocks of LYNP and LYSP are peraluminous. The patterns of REE are similar in both plutons, w ith LREE richer than the HREE and strong Eu anomaly. The Condor Huasi Pluton ( CHP) outcrops north of the city of Villa Dolores. It is tabular-shaped, and its surface is ~6 km2. The contacts of the CHP w ith banded schists that form the host rock are sharp. In the CHP predominates a coarse grained facies, to the w est of the pluton there is a fine facies. Both facies are leucomonzogranites w ith apatite, garnet, and tour maline as accessories. The CHP has been intruded by dykes of muscovitic granite, pegmatites, quartz veins and garnet-bearing aplites. Deformation in solid state has developed a foliation that crosscuts the orientation of xenolites. Rocks in the CHP are moderately peraluminous. The CHP show s a behavior of REE different to the studied plutons, as it has low er contents of REE, a quite flat pattern of REE, w ith a slight difference betw een LREE and HREE and a small Eu anomaly that ranges betw een negative and slightly positive. The rocks of all the studied plutons are peraluminous and calcoalkaline. They are also subalkaline, and most of them belong to the calcoalkaline rich in K series. In most of the diagrams of geochemical classification, they are projected in the field of granites. In most of the diagrams of tectonic discrimination used the rocks of the SJP Jorge A. Sfragulla T esis Doctoral Año 2013 12 and LYSP are classified as belonging to a post-collisional environment, the rocks of CHP are clearly defined as syn-collisional, w hile the rocks of LYNP are somew hat undefined, betw een syn- and post-collisional. The chemical analyses show that the Schists of Altautina and Mogigasta are alike in composition to the similar rocks of Sierra de Ancasti. The protoliths of the banded schists are classified as greywackes and lithic arenites, and the micaschists as arkoses. The depositional environment of the protoliths might be a continental island arc. The age of the plutons has been determined by means of radiometric methods (U/Pb in zircon). The age of the SJP is 413+17/-20 Ma (Low er Devonian, beginning of Achalian cycle). This age is older than the main facies of the Achala Batholith, but similar to some minor Achalian bodies of San Luis province. In the LYNP the age found is 471+9/-32 Ma ( Middle Ordovician, Famatinian cycle), similar to plutons of the region. The LYSP gives an age of 375+15/-12 Ma (Upper Devonian, Achalian cycle) similar to the age of the main facies of the Achala Batholith. The CHP could not be dated, but it is considered part of the Famatinian cycle, as it is similar to the LYNP and to Los Alanices pluton (N of the Sierra de San Luis). The shape of LYP has been determined by means of geophysics (gravimetry and magnetometry). The LYNP is a relatively thick body (betw een 0.5 and 1.5 km), funnel-shaped, w ith a feeder in the central part that reaches a depth of 6 km. The LYSP is thinner (approximately 0.5 km), table-shaped, and has a feeder in the west of the body, 1 km deep. The emplacement of the plutons of La Yeya is post-kinematic and discordant in relation to the regional foliation of the host rocks, but some features suggests some grade of tectonic control during the emplacement of both plutons. The LYNP has been emplaced in a semifragile environment, w hat demonstrates, due to the angle shaped body, that it has been controlled partly by fracture and partly by foliation of the host rock. The intrusion of LYSP is more superficial, and has fine-grained border zones, what shows the thermal contrast betw een the pluton and its host rock. This intrusive event w as associated to a change in the local deformative conditions, w hat can be seen in the E-W elongated shape of LYSP and the intrusion, w ith the same direction, of granitic and aplitic dykes. As regards the mechanism of emplacement of LYNP, an ascent of the magma through channels up to a certain level in the crust, for then spreading horizontally is proposed. The geometry of the floor of LYNP suggests a dow nward movement of the underlying crust that has contributed to its vertical grow th. The LYSP is a flat floor laccolith, fed by a dyke, presents a roughly circular form in plant, and some hundreds of metres thick. This pluton is a superficial intrusion, emplaced at low depth, and its vertical grow th may have ocurred due to the roof lifting through faults.