Counterclockwise tectonometamorphic evolution of the Pringles Metamorphic Complex, Sierras Pampeanas of San Luis (Argentina)

Abstract

La Sierra de San Luis forma parte de las Sierras Pampeanas Orientales situadas en la región central de Argentina. Su basamento cristalino está constituído por tres unidades principales: (1) Complejo Metamórfico Conlara, (2) Complejo Metamórfico Pringues, y (3) Complejo Metamórfico Nogolí. En el Complejo Metamórfico Pringles, los cuerpos máfico-ultramáficos se disponen en una angosta faja central concordante con la estructura regional NNE–SSW, a ambos lados de la cual se hace evidente un gradiente metamórfico variable entre facies de granulitas y esquistos verdes. En el presente trabajo se presta especial atención a las características de la milonitizacion sobreimpuesta a los intrusivos máfico-ultramáficos y las rocas de caja gnéisicas-migmatíticas adyacentes, ambos tipos litológicos previamente afectados por metamorfismo en facies de granulitas. Las condiciones de estabilidad de las paragénesis equilibradas en el transcurso del evento milonítico analizadas a través de una grilla petrogenética adecuada, las determinaciones geotermobarométricas (668–764 °C, 6.3–6.9 kbar, 0.3 < XCO2 < 0.7) y el análisis de mecanismos de deformación en minerales, indican que las milonitas máficas y del basamento adyacente se desarrollaron bajo condiciones metamórficas en facies de anfibolita alta transicional a granulita y a presiones intermedias. Sin embargo, las siguientes asociaciones miloníticas pueden identificarse desde los límites externos del Complejo Metamórfico Pringles hacia su parte central: facies anfibolitas baja ⇒ facies anfibolitas media ⇒ facies anfibolitas alta transicional a granulitas. La geotermobarometría aplicada a estas asociaciones miloníticas, indican un gradiente térmico de 555 °C a 764 °C y presiones en el rango 6–7 kbar para el evento milonítico. Se considera que este evento milonítico tuvo lugar sobre un gradiente térmico desarrollado previamente y atribuido a la intrusión de los cuerpos máfico-ultramáficos. La concentración de sulfuros en las bandas miloníticas y las relaciones texturales, proveen evidencias indudables de la removilización de los sulfuros magmáticos y elementos del grupo del platino de las rocas máficas-ultramáficas durante el evento milonítico. Un evento póstumo de baja temperatura dio lugar a un fracturamiento frágil y a la retrogradación localizada de los minerales máfico-ultramáficos y de las menas asociadas, por medio de una fase fluída rica en agua evidenciada por el desarrollo de la asociación serpentina + magnetita ± actinolita. Concordantemente, en las rocas de caja adyacentes los fluídos canalizados a través de los planos de foliación miloníticos preexistentes, dieron lugar a la obliteración localizada de la textura milonítica a través del reemplazo masivo de su mineralogía por la asociación clorita + sericita/moscovita + magnetita. Sobre la base de las reacciones minerales observadas en combinación con los datos estructurales y geotermobarométricos, se propone la sucesión de eventos tectonometamórficos acaecidos en el Complejo Metamórfico Pringles de la Sierra de San Luis, desarrollados en asociación con una trayectoria P–T–d antihoraria. El ambiente geotectónico más probable para una evolución de estas características es una cuenca de retroarco, cuya apertura podría vincularse con la subducción Famatiniana (dirigida hacia el Este) iniciada en el Cámbrico Medio, y su cierre relacionado con la colisión del terreno alóctono de Precordillera en el Ordovícico Medio.

The crystalline basement of the Sierra de San Luis, which belongs to the Eastern Sierras Pampeanas in central Argentina, consists of three main units: (1) Conlara, (2) Pringles, and (3) Nogolí metamorphic complexes. In the Pringles Metamorphic Complex, mafic-ultramafic bodies occur as discontinuous lenses along a narrow central belt concordant with the general NNE-SSW structural trend. A metamorphic gradient from granulite to greenschist facies is apparent on both sides of the mafic-ultramafic bodies. This work focuses on the characteristics of the mylonitization overprinted on the mafic-ultramafic intrusives in the Pringles Metamorphic Complex and their gneissic-migmatitic surroundings, both previously metamorphosed within the granulite facies. Petrogenetic grid and geothermobarometry applied to the paragenesis equilibrated during the mylonitic event, together with mineral deformation mechanisms, indicate that mafic and adjacent basement mylonites developed under upper amphibolite transitional to granulite facies metamorphic conditions at intermediate pressures (668-764 °C, 6.3-6.9 kbar, 0.3 < XCO2 < 0.7). However, the following mylonitic assemblages can be distinguished from the external limits of the Pringles Metamorphic Complex to its center: lower amphibolite facies ⇒ middle amphibolite facies ⇒ upper amphibolite transitional to granulite facies. Geothermobarometry applied to mylonitic assemblages indicate a temperature gradient from 555 °C to 764 °C and pressures of 6-7 kbar for the mylonitic event. This event is considered to have developed on a preexisting temperature gradient attributed to the intrusion of mafic-ultramafic bodies. The concentration of sulfides in mylonitic bands and textural relationships provide evidence of remobilization of primary magmatic sulfides of the mafic-ultramafic rocks (+PGM) during the mylonitic event. A lower-temperature final overprint produced brittle fracturing and localized retrogression on mafic-ultramafic minerals and ores by means of a water-rich fluid phase, which gave rise to a serpentine + magnetite ± actinolite association. Concordantly in the adjacent country rocks, fluids channeled along preexisting mylonitic foliation planes produced local obliteration of the mylonitic texture by a randomly oriented replacement of the mylonite mineralogy by a chlorite + sericite/muscovite + magnetite assemblage. Observed mineral reactions combined with structural data and geothermobarometry suggest a succession of tectonometamorphic events for the evolution of the Pringles Metamorphic Complex of Sierra de San Luis, developed in association with a counterclockwise P-T-d path. The most likely geological setting for this type of evolution is a backarc basin, associated with east-directed Famatinian subduction initiated in Mid-Cambrian times and closed during the collision of the allochthonous Precordillera terrane in Mid-Ordovician times.