Las rocas volcánicas del Mioceno Temprano en la región de Altar, Cordillera Principal de San Juan, Argentina: Petrogénesis y geotectónica

Abstract

El pórfido de Cu-Au-Mo Altar (31º 29? S, 70º 28? O) se localiza en la Cordillera Principal de San Juan, en la porción sur del segmento de subducción horizontal de los Andes Centrales (28-33ºS), 25 km al norte de los depósitos de Cu-Au-Mo de clase mundial Los Pelambres y El Pachón. Las rocas ígneas de Altar han sido clasificadas en el Complejo Volcánico Inferior (CVI) y la Suite Subvolcánica Superior (SSS) (Maydagán et al., 2010). En esta contribución se presentan recientes estudios sobre la petrografía, la geoquímica, una datación radimétrica y los datos de los isótopos radiogénicos de las rocas volcánicas del CVI de la región de Altar, que permiten precisar la evolución magmática y el ambiente geodinámico del segmento de subducción horizontal a los ~31º 30? de latitud sur, entre los cinturones de El Indio (~30°) y El Teniente (~34°). El CVI comprende una intercalación de niveles lávicos (andesita basáltica y dacita-andesita porfírica) y piroclásticos (toba lapillítica y brecha piroclástica de composición andesítica-dacítica) que gradan a una unidad superior de toba riolítica compacta. Toda la secuencia se encuentra afectada por deformación (plegamientos y fallamientos). Los planos de estratificación muestran rumbos (N 70°- N 340°) e inclinan entre 25° y 85° hacia el NO y SE. Estudios previos asignaron esta secuencia al Grupo Choiyoi (Almandoz et al., 2005). Una nueva edad U-Pb en circones de 20 ± 0,3 Ma (Maydagán et al., 2010) obtenida en una muestra de toba maciza asignaría estas rocas al MiocenoTemprano. En diagramas normalizados al manto primitivo, estas rocas muestran anomalías negativas de Nb y Ta típicas de arcos magmáticos. Su rango composicional variable (andesita basáltica poco evolucionada, lavas de andesita-dacita y rocas piroclásticas más evolucionadas) indica procesos de cristalización fraccionada, como lo expresa también el aumento de K2O y la disminución de MgO, CaO, Al2O3, MnO, Fe2O3, P2O5 y TiO2 con la diferenciación. La disminución del CaO, Al2O3, Sr y del MgO, Fe2O3, TiO2, V, Sc al aumentar el SiO2 señala el fraccionamiento de la plagioclasa y de olivino, clinopiroxeno y óxidos de Fe-Ti, respectivamente. La disminución de P2O5 y de Zr al aumentar el SiO2 indicaría el fraccionamiento de apatito y de circón. Los patrones subhorizontales de elementos de tierras raras intermedias y pesadas (Sm/Yb=1,49-3,17) y las anomalías negativas de Eu, indican un proceso de fraccionamiento dominado por plagioclasa y piroxeno. Las correlaciones observadas entre los isótopos radiogénicos y los índices geoquímicos de estas rocas, sugieren que el proceso de cristalización fraccionada estuvo acompañado por asimilación cortical (AFC). Sin embargo, el rango restringido de variación de los datos isotópicos implica un grado reducido de asimilación o la incorporación de rocas corticales isotópicamente similares a los fundidos derivados del manto. Los contenidos de SiO2 y las razones La/Yb, La/Sm y Sm/Yb de la andesita basáltica y andesita del CVI son similares a las rocas ígneas de la Formación Escabroso (21?18 Ma; Martin et al., 1997), mientras que estos valores en la dacita y en la riolita son similares a la Formación Tillito (27-23 Ma; Martin et al., 1997), ambas Formaciones del Grupo Doña Ana (Kay et al, 1987, 1991; Maksaev et al., 1984) del el Cinturón El Indio (30° S). Las rocas del CVI y el Grupo Doña Ana también tienen similares firmas isotópicas. Las razones La/Ta bajas en la Formación Tillito (Kay y Mpodozis, 2002), similares a las observadas en las tobas riolíticas de Altar, parecen obedecer a la influencia de componentes derivados de la corteza continental reciclada en sus magmas (Kay et al., 1987, 1991). Los contenidos de SiO2 y las razones La/Yb, La/Sm y Sm/Yb del CVI también son similares a las rocas de la Formación Abanico (37-15 Ma) (Aguirre, 1960; Klohn, 1960) de la Zona Central (32-34° S), a excepción de las tobas riolíticas del CVI que tienen razones La/Sm más elevadas. Las firmas istópicas de las rocas menos evolucionadas del CVI indican magmas más enriquecidos que la Formación Abanico (Hollings et al., 2005), salvo una muestra de andesita basáltica que tiene valores similares a los de la Formación Abanico Este (Muñoz et al., 2006). Los magmas del CVI tienen firmas de tierras raras levemente diferentes a los de la Formación Coya Machalí (20-27 Ma; Charrier et al., 2002) de la región de El Teniente (34° S). En resumen, las rocas volcánicas de Altar representan un arco magmático del Mioceno Temprano en el cual los magmas procedentes del manto evolucionaron a bajas presiones por procesos de cristalización fraccionada y por la asimilación de rocas corticales en niveles someros. De acuerdo con las reconstrucciones de la migración de la Dorsal de Juan Fernández en el Mioceno (Yañez et al., 2001) y asumiendo que la dorsal afecta una región de 150-200 km desde su centro (Gutscher et al., 2000), el magmatismo del Mioceno Temprano de Altar no estaría relacionado con la dorsal. La llegada de la Dorsal de Juan Fernández occurrió a los ~14 Ma en el segmento de subducción horizontal (Yañez et al., 2001) y a los ~10 Ma en la región de estudio (Maydagán et al., 2001). Kay y Mpodozis (2002) sugieren que durante el Mioceno Temprano en este segmento de los Andes el régimen compresional aumentaba de sur a norte. Las razones La/Yb y Sm/Yb del Complejo Volcánico de Altar respecto a los observados en El Teniente, al sur y en El Indio, al norte, apoyan esta hipótesis. Este trabajo forma parte de un proyecto financiado por el CONICET (PIP N° 1083) y subsidios otorgados por la Society of Economic Geologists (SEG) y por IO Global - Acme labs (IO Stipend). Queremos agradecer a los geólogos de la empresa minera Río Tinto Mining & Exploration, Jorge Bengochea, Santiago Gigola y Guillermo Almandoz, por su autorizarización para iniciar el estudio del prospecto Altar y a los geólogos de la empresa minera Peregrine Metals Ltd., Jeff Toohey y Roger Rey por la ayuda que nos han brindado durante las tareas de campo y muestreo.