Geoquímica de las rocas metasedimentarias del Cámbrico medio al Ordovícico temprano de la Sierra de Los Llanos (Sierras Pampeanas, Argentina): Fuente de sedimentos, correlación y ambiente geotectónico

Abstract

El complejo metamórfico de la Sierra de Los Llanos está constituido por rocas paraderivadas metamorfizadas en condiciones de bajo a alto grado y representadas por filitas, esquistos, gneises y migmatitas que afloran como grandes septos dentro de las unidades magmáticas del Ordovícico inferior. Localmente se reconocen rocas corneanas asociadas a la intrusión de cuerpos de composición básica. Las rocas metasedimentarias de este complejo muestran composiciones químicas equivalentes a pelitas y areniscas del tipo sublitoarenita y subarcosa. Las relaciones de Ti/Zr (5,4-8,4), La/Sc (5,2-8,5), Th/Sc >1 (2,2-3,4), La/Th (2,0-2,5) y Zr/Sc (60-103), junto a las concentraciones de Hf (7,9 a 12,4 ppm) y Sc (4,4-5,2 ppm) en las metapsamitas son indicativas de una fuente enriquecida en componentes félsicos o de materiales reciclados y con reducida participación de componentes máficos. La correlación geoquímica de estas unidades con las metapsamitas de los complejos metamórficos Chepes, La Cébila y Pringles sugiere una misma composición del área fuente para todos ellos. Las concentraciones de Ti, Zr, Hf, La, Th y Sc son variables y no permiten definir claramente un determinado contexto geotectónico, sugiriendo además que la composición de los protolitos fue mayormente controlada por procesos sedimentarios y no por la heterogeneidad composicional de las fuentes. La integración de la información geoquímica con los datos geocronológicos conocidos y la correlación regional de los complejos metamórficos ordovícicos permite reforzar la propuesta de definir como principales áreas fuente de estos complejos las rocas ígneas y metamórficas de la faja orogénica Pampeana y del Cratón del Río de La Plata. La información aportada es consistente, además, con la existencia de una extensa plataforma continental en el margen suroccidental de Gondwana durante el Cámbrico medio al Ordovícico temprano.The metamorphic complex of Sierra de Los Llanos is composed of low- to high-grade metasedimentary rocks, namely phyllites, schists, gneisses and migmatites that out crop like large septa within lower Ordovician magmatic units. Cornubianite associated with the intrusion of basic composition bodies are locally recognized. Chemical compositions of these metasedimentary rocks are equivalent to pelite and arenite (sublitharenite-subarkose). Chemical ratios of Ti/Zr (5.4-8.4), La/Sc (5.2-8.5), Th/Sc >1 (2.2-3.4), La/Th (2.0-2.5) and Zr/Sc (60-103), along with contents of Hf (7.9 a 12.4 ppm) and Sc (4.4-5.2 ppm) in meta-psammites, suggest that the source of the sediments was enriched in felsic components or recycled material and limited participation mafic components. A similar composition of source areas for meta-psammites of this complex and Chepes, La Cébila and Pringles metamorphic complexes is suggested from geochemical data. Ti, Zr, Hf, La, Th and Sc concentrations are variable and do not allow to clearly define a specific geotectonic context and suggest that the composition of the protoliths was largely controlled by sedimentary processes rather than compositional heterogeneity of the sources. The integration of geochemical and known geochronological data and the regional correlation of Ordovician metamorphic complexes strengthen the interpretation that defines igneous and metamorphic rocks from Pampean orogenic belt and Río de La Plata craton as the mayor sources of these complexes. Furthermore, this information is consistent with the existence of an extensive continental shelf in the southwestern margin of Gondwana during the Middle Cambrian to Early Ordovician.