11 capitulo toselli. a.j miscelanea 18 elementos basicos de petrologia ignea-2010

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Petrologia - Toselli - Capitulo 11

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213 ALEJANDRO TOSELLICapitulo 11Rocas plutnicasIntroduccinLas rocas plutnicas son principalmente granticas y granodiorticas, aunque se incluyen tipos mas macos como tonalitas, dioritas y gabros que ocurren en cantidades menores y en conjunto constituyen el 8 en olumen de la corteza. labricas de crecimiento secuencial indican cristalizacin lenta en proundidad a partir de undidos. La orma, tamano y abrica interna de los plutones varan ampliamente dependiendo de factores tales como composicin yvolumendemagma,estructuradelarocadecampo,profundidadymecanismosde emplazamiento en relacin con los procesos tectnicos. Las rocas granticas son olumtricamente insignicantes en las regiones oceanicas del globo, donde la corteza es delgada y de composicin basaltica. Las rocas diorticas y algunos granitos ocurren localmente en reas antiguas de islas, tales como las Antillas Mayores del Caribe, donde los datos geosicos indican una corteza gruesa y sialica.Losmayoresvolmenesderocasgranticas,ocurrenalolargodelosmrgenes continentales actios, donde la litosera oceanica ha sido subductada por debajo de corteza continental.p.ej.LosAndes.Lstoscinturonesmagmaticosormanbatolitosqueasuez comprendenacientosdeplutonesindividuales,cuyoorigenestararelacionadoconlos procesos que ocurren durante la subduccin. Pruebadelaexistenciadeolmenesimportantedemagmagranticoenlacorteza superior, es evidenciada por la ocurrencia de vastos depsitos piroclsticos (vidrio-cristal), asociadosencalderasolcanicascomplejas.Lstascaractersticasindicanlaexistenciade cmarasmagmticassomerasdegranvolumen.Enzonasdondelasrocasvolcnicashan sido erosionadas, se pasa gradualmente a las rocas plutnicas que constituyen sus races. Los complejos anulares epizonales, proeen un eslabn gentico entre las calderas de ignimbritas y los plutones granticos fuertemente erosionados.Categoras de GranitosLaexperienciamuestraqueesposiblereconocerdistintosgruposderocasgranticas, quepuedensercategorizadossegndistintospatrones,quepermitensuordenamiento, comparacineintegracin.Lntreellosseconsideran:lasclasicacionesmodales,las asociaciones de rocas, la uente segn los caracteres geoqumicos y el ambiente tectnico.Lo mas acilmente obserable en las rocas granticas son las dierencias en la mineraloga y ariacin de la moda, los que pueden ser relacionados con la naturaleza de los xenolitos y caractersticas texturales. Aqu se utiliza la clasicacin mineralgica clasica aconsejada por la Subcomisin de Rocas Igneas de la IUGS, de LeMaitre ,1989, y que hemos desarrollado en el Captulo II. Lsta permite reconocer un marcado contraste entre la asociacin tonaltica, caracterstica de los cinturones miles mesozoicos del borde Pacco de Sud-Amrica y la asociacin grantica peraluminosa que domina en el Lachland old belt de Australia y en el Area Batoltica Central de las Sierras Pampeanas Noroccidentales de la Argentina. No slo el contenido de biotita-hornblenda y magnetita, contrastan con el contenido de dos micas e ilmenita de los ltimos, sino tambin las texturas. Por otra parte, la asociacin de granitos Miscelanea 18: 213-228Llementos basicos de petrologa gnea 1ucuman, 2010 -ISSN 1514 - 4836 - ISSN on-lineISSN 1668 - 3242 ROCAS PLUTNICAS 214calco-alcalinos con skarns de Mo y prros de Cu, contrastan con los granitos peraluminosos congreisensdeSn,turmalinizacinycaolinizacinhidrotermal.Ambasasociacionesasu ez, son dierentes a los granitos que contienen anboles y piroxenos alcalinos, tpicos de los granitos peralcalinos y sienitas, con su riqueza en tierras raras y nor. Por otra parte, es a travs de un particular sentido de la escuela australiana de investigacin en este campo ,Chappell y \hite 194, 19, Iine etal. 198, \hite 199, que el amplio rangodeparametrosgeoqumicoshaseridoparadenirtiposespeccosdegranito,en relacin con la uente. Dos son de particular importancia: el tipo-I ,gneo, correspondiente a la asociacin tonalitas de biotita-hornblenda y el tipo-S ,sedimentario, que corresponde a la asociacin de granitos de dos micas. Las particularidades qumicas indican diferencias de las fuentes. Los granitoides derivados de un parent magma necesariamente contrastan con aquellos derivados de rocas que previamente han pasado a travs de un ciclo de alteracin el cual cambia las relaciones entre alcalis, Ca y Al y entre le`` y le`. Por otra parte, de acuerdo a Iolliday et al. ,1981, el desarrollo de peraluminosidad presenta eidencias isotpicas que apoyan la fusin y asimilacin de rocas corticales recicladas.Dicha clasicacin se ha extendido ,\hite 199, adoptando los prejos A` ,Loiselle y \ones 199, para los granitos alcalinos anorognicos, y M` para los plagiogranitos calco-alcalinos de los arcos de islas oceanicas, los cuales gradan a tipo-I cordillerano, representados porlaasociacindegabros-dioritascuarzosasytonalitasdebordescontinentalesactios. Lstasserandierentesaltipo-I,Caledoniano,elcualestarepresentadoporgranodioritas ygranitospost-orognicoscorrespondientesaregmenesdealzamiento.Enmarcado contraste,eltipo-Srenejaalosgranitosdeasociacionesperaluminosas,intracratnicasy cinturones plegados de colisin continental, y el tipo-A que incluye a los granitos alcalinos, de cinturones plegados estabilizados, los cratones engrosados y los rits.Por supuesto tipo` en este sentido geoqumico slo identica rocas uente, pero puede ser gua para el ambiente geotectnico. As el tipo-M, puede ser modelado desde un magma parentalderiadodirectamentedelmantoodesdelacortezaoceanicasubductadadebajo dearcosolcanicos,mientrasqueelsimilartipo-Iesmasconocidocomoderiado,de materiales primarios reundidos, bajo las placas de corteza continental en margenes de placas convergentesocano-continente.Eltipo-Scaracterizaazonasdecolisincontinentale intracratnicas, cinturones dctiles de cizalla, donde la corteza es sucientemente engrosada tectnicamente,paracausartemperaturassucientementealtasquelleganaproducirla fusinparcialcortical.Eltipo-Arepresentatantomagmatismoasociadoariftdereasde escudo y eentos magmaticos nales en cinturones orognicos y puede deriar de material undido de una corteza inerior empobrecida, encima de diapiros de manto.Iace tiempo que se ha establecido experimentalmente, que las paragnesis minerales de los granitos incluyen cuarzo, feldespato potsico y plagioclasa, que representan al sistema grantico residual` ,lig. 11-1,. 1ales magmas residuales son productos posibles de dierentes procesosdediferenciacindecristales,lquidosogasesenfundidosderivadosporfusin parcial de sedimentos, rocas gneas o materiales del manto. Lllos tambin pueden representar el estadio nal de procesos metamrcos que inolucran granitizacin y su moilizacin. Sin embargo se debe pensar que la roca resultante de cada proceso, debe contener alguna indicacin especialdelauente,enrelacinalambientegeotectnicoespeccodegeneracin.La caracterstica mas importante es la propia composicin grantica. Iay granitos, estrictamente plagiogranitos, que ocurren en olmenes pequenos en asociacin con basaltos y gabros en reas de islas ocenicas. Por otra parte, las rocas granticas en general estn genticamente asociadasconlacortezacontinentalysoncaractersticasdeloscinturonesmviles,pero 215 ALEJANDRO TOSELLIno es fcil decidir, si es una consecuencia directa de la composicin especial de su corteza osimplementedeunnicorgimendetemperatura-proundidadestablecidacuandola cortezacontinentalestaengrosadaenloscinturonesorognicos.1horpeylrancis,199, encontraron que el espesor cortical determina esencialmente la variacin de la composicin de las andesitas andinas. Entonces podra ser, que el espesor sea un factor esencial en relacin con sus analogos plutnicos y explicara porque los arcos de islas maduras, desarrollan un extenso plutonismo.Ln la actualidad sigue habiendo discusiones, sobre la interrelacin manto-corteza en el origen de los granitoides, solamente oscurecido por la falta de conocimiento de la corteza prounda y del manto superior. Iay consenso de que el manto es el proeedor de la energa trmica,peroestarararamenteinvolucradoenformadirecta.Losgranitoidesrepresentan undidosderiados,tantodeunaraccinseparadatempranamentebajodelacortezao desde rocas gneas, metamrcas o sedimentos dentro de la propia corteza.Portodoestolosgranitospuedenserclasicados,porsusrelacionesconelentorno geolgico,porsuscaracterespropios,qumicos,mineralgicosypetrogracos,yporel ambiente tectnico en el cual se han emplazado.Parmetros geoqumicosLamaneramasgeneralizadaparacaracterizaralosgranitosesenbaseaparametros geoqumicos, Chappell y \hite ,1980, han asentado su clasicacin de granitos en base al rangototaldeSiO2yladepresindeNayCa,comomuestralarelacinK/(Na+K), ala relacin molecular de Al,,Na-K-Ca,2, y al estado de oxidacin que se expresa por le``,,le` - le``,. Ll ltimo es menos especco, porque la O2 no es unafuncin del estado de oxidacin original de la roca generadora ,Beckinsale 191, y algunos cambios ineitablemente Fig.11-1. Sistema grantico proyectado desde el rtice de la anortita, con los componentes albita-ortosa-cuarzo y con diferentes proporciones de anortita. La composicin del eutctico E deriva con la disminucin de la relacin ab,an, y la temperatura se incrementa en 30C ,on Platen 1965,.ROCAS PLUTNICAS 216Tabla 11-1. Clasiciacin alabtica de los Granitos,Pitcher 1983,.ocurren durante la eolucin magmatica que tambin pueden innuir en los alores de J18O.Muypopularessonlosdiagramasdetierrasrarasydemulti-elementos,quepueden identicar en orma bastante adecuada las rocas a partir de las cuales se habran ormado. A esto se suma el uso de los istopos como 143Nd/144Nd, que se expresa en relacin a un reserorio condrtico estandar, en orma de unidades Nd.AsimismoIshihara,19,y1akahashietal.,1998,,proponenunaclasicacin alternativa de los granitoides en tipo de magnetita y de tipo ilmenita, los cuales seran una consecuenciadedierenciasdeoxidacinynoestotalmenteconsonanteconunadiisin basada undamentalmente en el desarrollo de dierenciacin desde una uente sedimentaria.Dierentesorgenespuedenserdetectadosutilizandolaariableconcentracinde elementosdetierrasrarasyla