Isótopos Sm-Nd en pelitas del Miembro Arroyo del Junquito, Formación Piedras de Afilar (Neoproterozoico de Uruguay) y su rol en los estudios de proveniencia

Abstract

Se han realizado análisis isotópicos en las rocas neoproterozoicas de la Formación Piedras de Afilar, localizada al sur del departamento de Canelones, Uruguay. Esta unidad está conformada de base a techo por el Mb. Cuchilla Alta (ciclos granodecrecientes de cuarzoarenitas y limolitas), el Mb. Arroyo del Junquito (arcillitas oscuras y limolitas ferruginosas) y el Mb. Arroyo de la Tuna (margas, ritmitas y calizas margosas) de acuerdo con Pamoukaghlián et al. (2010). Además de isótopos Sm-Nd en las pelitas, fueron llevados a cabo análisis de isótopos estables (C y O) en las calizas; dataciones U-Pb LA-ICP MS de zircones detríticos de las cuarzoarenitas y en zircones de los granitos circundantes. Los estudios de proveniencia en rocas sedimentarias contribuyen a descifrar: (i) composición y evolución geológica del área fuente; y (ii) ambiente tectónico de la cuenca sedimentaria (McLennan et al., 1993). Para ello se necesita un estudio completo: análisis de facies; petrografía; geoquímica; isótopos, especialmente Nd; y dataciones de zircones. Estos datos pueden ser usados para: (i) evaluar la evolución del área fuente y el ambiente tectónico de la cuenca; y (ii) evaluar el comportamiento de los terrenos téctono-estratigráficos. Las dataciones de circones detríticos combinadas con isótopos Sm-Nd son una herramienta importante para la interpretación de la proveniencia de la cuenca. Dado que los isótopos de Nd se concentran en las REE livianas, los análisis químicos (determinación de minerales mayoritarios, minoritarios y tierras raras) permiten evaluar la confiabilidad del método y detectar algunas anomalías de Ce y Eu. Se midieron 5 muestras para isótopos Sm-Nd, de localidades donde se ha determinando la petrografía, la geoquímica y edades de zircones detríticos; teniendo disponibles 2 datos previos de Oyhantçabal et al. (2010: Tabla I). De este modo se analizaron las siguientes facies del Mb. Arroyo del Junquito: (a) facies heterolíticas limolita/arcillita; (b) facies de pelitas ferruginosas; (c) facies de pelitas verdes; (d) pelitas oscuras de fase transicional con el miembro calcáreo: Mb. Arroyo de la Tuna. Se obtuvo además un dato significativo para el Granito La Tuna (muestra PAFGA). Los resultados expresan valores de TDM entre 1,5 y 2,6 Ga, los cuales son representados en el histograma de la Figura 2. Se observa una distribución proximadamente simétrica con un máximo en 2,0 Ga. Estos valores de TDM sugieren una proveniencia de cratón estable (sensu De Paolo et al. 1991), confirmado por valores de εNd(t) negativos (-12 a -6). Las edades de zircones detríticos determinadas como > 1Ga y de proveniencia cratónica (Gaucher et al. 2008), y la interpretación petrográfica (bloque continental en diagramas de Dickinson) confirma este hecho. También se interpreta un contexto de margen pasivo y áreas fuentes graníticas a partir de los diagramas de geoquímica (Na2O+K2O vs. SiO2; La/Th vs. Hf; Th/U vs. Th). Todos los datos analizados concuerdan y sugieren proveniencia de áreas fuentes graníticas, de cratón estable en un ambiente de margen pasivo, para lo cual los análisis isotópicos Sm-Nd han sido un factor decisivo, aunque siempre interpretados en conjunto con la geoquímica, zircones detríticos y petrografía. Comparados con los datos de isótopos de Sm-Nd del Grupo Arroyo del Soldado (Terreno Nico Pérez), se observan valores similares a la Fm Yerbal (TDM Nd entre 1,19 a 2,18, Blanco et al. 2009). DM entre 1,5 y 2,6 Ga, los cuales son representados en el histograma de la Figura 2. Se observa una distribución proximadamente simétrica con un máximo en 2,0 Ga. Estos valores de TDM sugieren una proveniencia de cratón estable (sensu De Paolo et al. 1991), confirmado por valores de εNd(t) negativos (-12 a -6). Las edades de zircones detríticos determinadas como > 1Ga y de proveniencia cratónica (Gaucher et al. 2008), y la interpretación petrográfica (bloque continental en diagramas de Dickinson) confirma este hecho. También se interpreta un contexto de margen pasivo y áreas fuentes graníticas a partir de los diagramas de geoquímica (Na2O+K2O vs. SiO2; La/Th vs. Hf; Th/U vs. Th). Todos los datos analizados concuerdan y sugieren proveniencia de áreas fuentes graníticas, de cratón estable en un ambiente de margen pasivo, para lo cual los análisis isotópicos Sm-Nd han sido un factor decisivo, aunque siempre interpretados en conjunto con la geoquímica, zircones detríticos y petrografía. Comparados con los datos de isótopos de Sm-Nd del Grupo Arroyo del Soldado (Terreno Nico Pérez), se observan valores similares a la Fm Yerbal (TDM Nd entre 1,19 a 2,18, Blanco et al. 2009).