Mineralogía y termobarometría de los complejos máficos Sol de Mayo y Suya Taco, norte de la sierra de Comechingones, Córdoba

Abstract

SUMEN: Este trabajo presenta un estudio detallado de la petrografía, mineralogía química y termo-barometría de dos complejos máficos que afloran al norte de la sierra de Comechingones. Se aplicaron un conjunto de termómetros y barómetros empíricos con el propósito de determinar los rangos de condiciones P y T absolutas de cristalización de estas rocas. Las temperaturas de equilibrio en pares de piroxenos (cpx-opx) se estimaron usando tres termómetros independientes. Dos calibraciones termométricas (Wells 1977, Kretz 1982) dan resultados consistentes y razonables indicando que los piroxenos registran condiciones de cristalización magmática (920-1150ºC), mientras que la tercera calibración (Lindsley 1983) estima temperaturas muy inferiores. Esta discrepancia pueda estar relacionada con el hecho de que la última calibración no sería aplicable a rocas que cristalizaron a partir de magmas ricos en hierro. Por su parte, la termometría Amph-Pl sugiere temperaturas de equilibrio comprendidas entre 750-850ºC, para composiciones típicas de núcleos, mientras que para composiciones representativas de los bordes de grano las temperaturas estimadas son significativamente inferiores (< 600ºC) comportamiento que sugiere que el anfíbol cristalizó principalmente en una etapa post-magmática. Las temperaturas de intercambio para Fe-Mg entre opx-bt muestran que este par mineral se equilibró entre dos rangos térmicos bien definidos (430-650ºC y 740-1030ºC), lo que sugiere que las biotitas pueden haber cristalizado tanto en una etapa tardío magmática como post-magmática. Las formulaciones barométricas muestran cierta variabilidad en función de las calibraciones utilizadas, no obstante, sistemáticamente presentan un patrón de valores en el cual las presiones de equilibrio determinadas en el Complejo Suya Taco son inferiores (5,5 ± 1 kbar) a las obtenidas en el Complejo Sol de Mayo (8 ± 1 kbar). En general, este resultado es consistente con las estimaciones barométricas recientemente realizadas en xenolitos de granulitas. Las condiciones de P-T deducidas a partir de las rocas ígneas indican que la secuencia metamórfica encajante se encontraba a temperaturas de la facies de anfibolitas y en niveles de corteza media.

This work presents a detailed study including petrography, mineral chemistry and thermo-barometry of igneous rock from two mafic complexes that outcrop in the north portion of the sierra de Comechingones. The range of absolute P and T under which these rocks crystallized is retrieved using a set of empiric barometers and thermometers. The estimations of equilibrium temperature determined in pairs of pyroxenes (cpx-opx) were performed through three independent thermometers. Two of the thermometric formulations (Wells 1977, Kretz 1982) yield consistent and reasonable results indicating that these phases record magmatic crystallizations conditions (920-1150ºC), whereas the third calibration by Lindsley (1983) gives lower temperatures. This discrepancy is thought to reflect the fact that the latter method may be not applicable to rocks crystallized from Fe-rich magmas. Amphibole-plagioclase thermometry estimates, which use typical core compositions, yield equilibrium temperature in the range of 750-850ºC. Whereas using rim compositions, Amph-pl thermometry estimates significantly give lower temperatures (< 600ºC), suggesting that amphiboles mostly crystallized at post-magmatic stages. Orthopyroxene-biotite Fe-Mg exchange thermometry shows that these minerals tend to equilibrate within two distinct thermal ranges (430-650ºC and 740-1030ºC). This indicates that biotites might have crystallized at both late-magmatic and post-magmatic stages. Barometric estimates have some variability in function of the type of calibration used, however they show a systematic pattern in which the equilibrium pressure determined in the Suya Taco complex are lower (5.5 ± 1 kbar) than those obtained in the Sol de Mayo complex (8 ± 1 kbar). Overall, this result is consistent with barometry already performed in granulitic xenoliths. The P-T conditions deduced from igneous rocks indicate that the hosting regional metasedimentary sequence were experiencing amphibolite-facies temperatures and residing at middle crustal levels.