Genesis of dioctahedral K- and Na-bearing micas at the strongly altered Late Proterozoic unconformity of the Tandilia belt, central-eastern Argentina.

Abstract

The unconformity-related phyllosilicate mineral assemblages of the most pervasively alteredbasement of the Tandilia belt, central Buenos Aires Province, were studied from two ~50 km distant areas, Barker and San Manuel. The secondary dioctahedral K-white micas show a compositional spread probably by a solid-solution towards pyrophyllite. In addition, electron microprobe analyses of micas yielded widely variable Na* [Na/(Na+K+Ca+Ba)] ratios, which can be related to a compositional range between nearly pure muscovite and intermediate micas with maximum paragonite contents corresponding to muscovite55paragonite45 and muscovite40paragonite60 for the Barker and San Manuel areas, respectively. Scanning electron images suggest the local occurrence of paragonite/intermediate K-Na white micas, finely intergrown within secondary K-white mica and pyrophyllite. P-T pseudosections (H2O saturated) in the Na-K-Fe-Mg-Mn-Al-Si-Ti-O-H system for different XFe3+ (Fe+3/Fetot) constrain temperatures of formation of the secondary mineral assemblages around 280 - 340 ºC, whereas such mineral assemblages are almost insensitive to pressure between 0.5 and 5 kbar. At these P-T conditions, the most likely mineral assemblages include K-white mica, chloritoid, rutile, and hematite (± pyrophyllite ± paragonite). An additional phase is either quartz, which was observed as relic of the protolith, or diaspore. A 40Ar/39Ar step-heating age of 630 ± 30 Ma on a K-white mica rich sample linked the hydrothermal alteration event to the Brasiliano orogenic cycle.

Las asociaciones de minerales filosilicáticos de la discordancia del basamento más intensamente alterado de Tandilia, centro de la provincia de Buenos Aires, fueron estudiadas y comparadas en dos áreas distantes por ~50 km, Barker y San Manuel. Las micas dioctahédricas potásicas de la alteración tienen una variación composicional debida probablemente a solución sólida ha- cia pirofilita. Además, los análisis de dichas micas tienen valores de Na* [Na/(Na+K+Ca+Ba)] ampliamente variables, los cua- les se pueden vincular a un rango de composiciones entre muscovita pura y micas intermedias, con un máximo contenido de paragonita correspondiente a: muscovita55paragonita45 y muscovita40 paragonita60, respectivamente para las áreas de Barker y San Manuel. Las imágenes de escaneado electrónico sugieren la ocurrencia local de paragonita/micas intermedias con K-Na finamente intercrecidas dentro de las micas potásicas y pirofilitas secundarias. Las pseudosecciones de presión - temperatura (con H2O saturada) generadas para el sistema Na-K-Fe-Mg-Mn-Al-Si-Ti-O-H, con diferentes XFe3+ (Fe+3/Fetot), permiten definir temperaturas mínimas de formación para las paragénesis de minerales de alteración entre 280 - 340 oC, mientras que dichas paragénesis son prácticamente insensibles a los cambios de presión entre 0,5 y 5 kbar. En estas condiciones, las paragé- nesis de minerales de alteración más probables que surgen del modelado incluyen mica potásica, cloritoide, rutilo y hematita (± pirofilita ± paragonita). Como fases adicionales se hallan cuarzo, relíctico del protolito, o diasporo. Una edad de 630 ± 30 Ma, determinada por calentamiento escalonado Ar40/Ar39 en una muestra rica en mica potásica secundaria, vincula el evento de al- teración hidrotermal al ciclo orogénico Brasiliano.