Petrogénesis y marco geotectónico del magmatismo alcalino Triásico en la Sierra de Valle Fértil, provincia de San Juan

Abstract

Las rocas volcánicas, objeto de estudio de esta tesis doctoral, se encuentran en la zona centronorte de la Sierra de Valle Fértil, provincia geográfica de San Juan, en la provincia geológica de Sierras Pampeanas Occidentales. Los afloramientos son de dimensiones reducidas y están distribuidos en el interior de la Sierra, en la depresión Estancia Quiroga-Los Bretes y sobre el borde oriental de la misma. Las manifestaciones volcánicas se disponen como coladas fisurales y cuerpos de morfologías dómicas, que suprayacen e intruyen, respectivamente al basamento ígneo-metamórfico de edad proterozoica-paleozoica inferior denominado Complejo Valle Fértil. Por lo general, las rocas basálticas evidencian al menos dos episodios eruptivos, con un nivel inferior escoriáceo con desarrollo de vesículas algunas rellenas por minerales secundarios y un nivel superior macizo. Los términos félsicos (fonolitas y traquita) son rocas macizas con escasa a nula vesiculación. Petrológicamente, las rocas se clasificaron en tres grupos: Basaltos Olivínicos; Traquibasaltos y Traquiandesitas Basálticas; y un tercer grupo definido como Litologías Diferenciadas (fonolitas y traquita). El grupo de los Basaltos Olivínicos presenta olivino fresco y clinopiroxeno como fases predominantes. El grupo de los Traquibasaltos y Traquiandesitas Basálticas se caracteriza por olivino alterado pseudomorficamente y plagioclasa. Finalmente, las Litologías Diferenciadas están compuestas principalmente por feldespatos alcalinos y una menor proporción de piroxeno o anfíbol sódico. La geoquímica de roca total revela una marcada afinidad alcalina y una amplia variedad composicional desde basanita rica en olivino hasta traquita. De la información petrológica y geoquímica se ha podido interpretar que todas las litologías presentan una evolución contínua con características que permiten considerar que las litologias representan un evento magmatico único, excepto la traquita La Aguadita. Las relaciones entre elementos trazas y tierras raras, sugieren un origen común para todas las litologías y a la cristalización fraccionada como proceso petrogenético principal. A partir de dataciones radiométricas (Ar/Ar y K/Ar), la edad del magmatismo alcalino en el área de estudio ha sido acotada en 20 Ma, coincidente con los pisos entre el Ladiniense y Noriense (Triásico medio a superior). Con base en el análisis isotópico (Rb/Sr, Sm/Nd) y en las relaciones entre elementos traza y tierras raras se determinó un origen mantélico para los magmas y su semejanza con los basaltos de islas oceánicas (OIB). Se postula que los magmas se habrían generado por bajo grado de fusión parcial de un manto astenosférico en presencia de granate. No obstante, las litologías mas primitivas no corresponden a rocas primarias sino a términos relativamente evolucionados dados sus bajos valores de Mg#, Co y Cr, entre otros. No hay evidencias claras de contaminación por subducción ni de asimilación de corteza gabrica en la génesis del grupo de Basaltos Olivínicos. Sin embargo, algunos de los afloramientos que constituyen el grupo de las Litologías Diferenciadas si evidencian la participación de contaminación cortical por parte de basamento cristalino circundante, observado en los amplios rangos de relaciones entre elementos como así en el modelado geoquímico. El modelado geoquímico evidencia una fuente correspondiente a una lherzolita granatífera que por cristalización fraccionada dio origen al grupo de los Basaltos Olivínicos. Mediante el análisis del quimismo y texturas en diferentes fases minerales (olivino, clinopiroxeno y plagioclasa), se desprende que algunos núcleos de cristales podrían corresponder a antecristales y que las texturas de desequilibrio (por ejemplo cribada, esponjosa, dendrítica, entre otras) identificadas mayormente en rocas basálticas, serían consecuencia de un rápido ascenso del magma a través de fracturas litosféricas generadas como consecuencia de la tectónica extensional imperante en la región durante el Triásico.