formación los pasos: geología, geoquímica y su...

FORMACIÓN LOS PASOS: GEOLOGÍA, GEOQUÍMICA Y SU COMPARACIÓN CON EL CARIBE

Lilavatti Díaz de Villalvilla(1)

Inés Milia(2)

María Santa Cruz Pacheco(3)

Graciela Aguirre(4)

Instituto de Geología y Paleontología. Vía Blanca y Línea del Ferrocarril. San Miguel del Padrón. Ciudad de La Habana. 11000 Cuba.E-mail: (1) [email protected] (2) [email protected] (3) [email protected] (4) [email protected] RESUMEN Las secuencias volcánicas del Cretácico Inferior al sur de las provincias de Cienfuegos, Villa Clara y Sancti Spíritus, en Cuba Central, han sido sistematizadas como formación Los Pasos por V.Zelepuguin y L. Díaz de Villalvilla (1982) en L. Díaz de Villalvilla et al. (1985). Incluye las rocas denominadas “efusivos ácidos del Hauteriviano” por Pavlov et al., 1970 o “intrusivos ácidos delCretácico Superior” por Tolkunov y Cabrera (1969) y Kantchev y otros (1978).La Fm. Los Pasos se distribuye en el límite sur del arco, con una longitud de 35-40 km y un ancho de 4-6 km. Su espesor oscila entre 1000 y 2000 m, generalmente con yacencia monoclinal ybuzamiento al norte, en algunos sectores presenta intensos plegamientos. Se originó por un volcanismo principalmente submarino con manifestaciones subaéreas aisladas. Las rocas volcano-sedimentarias y sedimentarias participan en cantidad subordinada. Su límite inferior no se observa; el contacto meridional es tectónico e intrusivo con los granitoides Manicaragua (Díaz deVillalvilla, Dilla, 1985; Dublan et al., 1986).Para su adecuada caracterización y la del basamento del arco, se requieren investigaciones del Complejo Mabujina (que contiene rocas de la parte baja del arco y de su fundamento ofiolítico) ytambién es necesario estudiar la Fm. Porvenir, estrecha faja emplazada tectónicamente entre los granitoides Manicaragua y el Complejo Mabujina.A Los Pasos se le asigna edad Cretácico Inferior Neocomiano por posición estratigráfica, ya que subyace a la Fm. Mataguá, que se cubre por las calizas de la Fm. Provincial, datadas comoAlbiano-Cenomaniano.Las volcanitas de Los Pasos tienen relaciones cogenéticas con rocas intrusivas ácidas y cuerpos de gabroides, formando una asociación de volcano-plutónica (Díaz de Villalvilla, Sukar, 1995), perteneciente al PIA, sistema de arco de islas primitivo, con la zona de subducción ubicada al sur y buzamiento hacia el norte.Los principales tipos de rocas que integran esta formación son riolitas, dacitas, tobas y brechas ácidas, tobas-brechas heterogéneas, basaltos, tobas básicas, andesitas (andesito-dacitas), areniscas,limolitas y silicitas.Se realizaron análisis de macrocomponentes de más de 100 muestras representativas y análisis de traza de un grupo de éstas. Las principales características geoquímicas de esta formación puedenresumirse como sigue:§ Amplio rango de contenido de SiO2 desde 45 hasta casi 80 %, sin continuidad en la composición, presentándose dos grandes grupos: un miembro básico (basaltos + andesito-basaltos) y un

miembro ácido (dacitas + riolitas), con escasa presencia de un miembro intermedio (andesitas), en clara manifestación de bimodalidad. Predominan en número las rocas ácidas sobre lasbásicas. La bimodalidad característica de esta formación no está bien expresada en los sectores donde es abundante la presencia de pórfidos andesito-dacíticos de la facies subvolcánica.

§ El K aparece en bajas concentraciones, en general, con valores algo dispersos. En los gráficos de discriminación de las series volcánicas, las muestras de Los Pasos se ubican principalmenteen el campo tholeítico y en menor proporción en el calcoalcalino.

§ Los contenidos promedio de Rb, Sr, Zr, Y y V son más bien bajos y, tanto en las rocas ácidas como en las básicas, dan valores comparables a los obtenidos por distintos autores para rocastholeíticas de arcos de islas (Jakes y Gill, 1970; P. Jakes, A., White, 1972; J. Pearce, J. Cann, 1973; Miyashiro, 1975; J. Pearce, 1982) y para secuencias tipo PIA del Caribe.

§ En los basaltos, las relaciones entre Hf, Th y Nb, así como Ti vs Zr y V vs Ti corresponden a rocas tholeíticas de arcos insulares, no obstante al relacionar Ti, Cr, Ni y Co se observa que,aunque la mayoría de las muestras clasifican como basaltos de arco, algunos corresponden a los campos de los MORB o de los transicionales.

§ Las tierras raras están en concentraciones bajas, tanto en las rocas básicas como en las ácidas, la relación La/Yb se acerca a la unidad. Los patrones son casi planos, lo cual indica pocofraccionamiento y sugiere que estas rocas proceden de un magma primitivo.

§ Los patrones de tierras raras de las rocas de esta formación y de los intrusivos ácidos son semejantes, lo cual apoya la aseveración de que ellos forman una asociación volcano-plutónica.Las características composicionales propias de los magmas tholeíticos, el poco fraccionamiento de las tierras raras y el predominio de los miembros ácidos, asemejan la Fm. Los Pasos a otras delCretácico Temprano del Caribe, consideradas de arco primitivo, las cuales a menudo presentan carácter bimodal (Donnelly, et al., 1990). Se encuentran semejanzas en los rangos de contenido deAl2O3, MgO, K2O y TiO2, al comparar Los Pasos con Water Island y Louisenhoj (Islas Vírgenes), Amina Maimón, Los Ranchos, Guamira (República Dominicana), Grupo Pre-Robles (Puerto Rico)y Devil’s Racecourse (Jamaica). En los elementos traza las mayores semejanzas se encuentran en las concentraciones de Y, Sr, Zr, Rb, V y Co y en los patrones de distribución de las tierras raras.El conjunto bimodal de Cuba Central se cubre por una formación calcoalcalina (tholeítico-calcoalcalina) de espesor considerable, la Fm. Mataguá y no directamente por calizas como, segúndiferentes autores, sucede con otras secuencias bimodales del Caribe, aunque se necesitan verificaciones posteriores.Asociados con esta formación y distribuidos a todo lo largo, se encuentran depósitos de sulfuros volcanogenéticos de Cu-Zn con Au y Ag acompañantes tipo Kuroko, en estrecha relación espacialcon las rocas ácidas o en el límite entre las secuencias ácidas y básicas.Los cuerpos lenticulares están constituidos principalmente por pirita, calcopirita y esfalerita con texturas diseminadas, densamente diseminadas y masivas.Existe tendencia a la zonación de la mineralización en sentido vertical, similar a los depósitos tipo Kuroko, las menas de Zn-Cu, distribuidas en los niveles superiores, transicionan hacia la parteinferior del stockwork o stringer a menas piríticas estériles.

ABSTRACT The Lower Cretaceous volcanic suite of the Cienfuegos, Villa Clara and Sancti Spiritus provinces in Central Cuba has been described as Los Pasos Formation by V. Zelepuguin and L. Díaz deVillalvilla (1982 ) in L. Díaz de Villalvilla, Dilla ( 1985 ). It includes the rock described as “Hauterivian acid efusives” by Pavlov et al (1970) or “Upper Cretaceous acid intrusives” by Tolkunovand Cabrera(1969) and Kantchev and others (1975).Los Pasos Formation crops out along the southern border of the arc, in an area 35-40 Km. long and 4-6 Km. width. Its thickness ranges from 1000 to 2000 m. forming a monocline north dipping structure, though in some places shows strong folds. These rocks formed due to a basicaly submarine volcanism, though some subaerial rocks can be found. Minor volcano-sedimentary rocks alsooccur. The base of the rock suite can’t be observed. Its southern contact is tectonic as well as intrusive with the Manicaragua granitoids ( Díaz de Villalvilla et al, 1985; Dublan et al,1986 ).In order to properly characterize both Los Pasos formation and the arc basement further studies of the Mabujina complex ( wich includes rocks from the lower section of the volcanic arc and itsophiolitec basament ) are required. It’s also necessary to study the Porvenir Formation which crops out in a narrow belt tectonically limited by the Manicaragua granitoids and the MabujinacomplexAccording to its stratigraphic position the Los Pasos Fm. age is considered to be Lower Cretaceous (Neocomian) , taking into account that it underlies the Matagua Fm. which is covored by theProvincial Fm. limestones ( Albian- Cenomanian ). Los Pasos volcanics present cogenetic relationships with acid intrusive rocks and gabbroid bodies, forming a volcano- plutonic association (Díazde Villalvilla and Sukar, 1995), belonging to the PIA, and island primitive arc system related with a southern subduction depping to the north. Los Pasos Fm. consists mainly of riolites, dacites, acid tuffs and breccias, heterogeneous breccia-tuffs, basalts, basic tuffs, andesites (andesite-dacites ),sandstones, siltstones and chertMacrocomponent analysis of more than 100% representative samples and trace analysis for some of them werw carried out. Main geochemical features of this formation can be summarized asfollows:.

· A wide range of SiO2 content from 45 to almost 80% without continuity in composition. Two big groups are present: a basic member (basalts+andesite-basalts) and an acid member(dacites+riolites), and also the scarce presence of an intermediate member (andesites).This is a clear indication of bimodality. Acid rocks dominate over basic rocks. The bimodal character ofthis formation is not very well expressed in places with abundant andesite-dacite porphyrs of the subvolcanic facies.

· K is generally present at low concentrations, with rather disperse values. In the discrimination graphs of the volcanic series, the samples from Los Pasos Fm. fall basicaly in the tholeiticfield and in less number in the calcalcaline field.

· Average contents of Rb, Sr, Zr, Y and V are mostly low, and, either for acid and basic rocks the values are comparable to those given by different authors for island arcs tholeites, and forCaribbean PIA suites as well.

· For the basalts, the relationships between Hf, Th and Nb, as well as Ti vs Zr and V vs Ti correspond to island arc tholeites, neverthless the relations of Ti, Cr, Ni and Co show that, eventhough most of the samples are classified as island arc basalts, some corresponds to MORB or transitional.

· Rare earths are found at low concentrations, either in basic and acid rocks, and the ratio La/Yb is close to one. Patterns are almost flat, which indicates a little fractionation and suggets thatthese rocks come from a primitive magma.

· Rare earth patterns of the rocks of this formation and from the acid intrusives are similar, which support the statement that they form a volcano-plutonic association.Compositional characteristics, typical for tholeitic magmas, the low fractionation of the rare earths as well as the predominance of the acid member, make Los Pasos Fm. similar to others of theLower Cretaceous in the Caribbean considered to be representatives of a primitive island arc often showing a bimodal character.(Donnelly, et al.,1990). Similarities in the content ranges of Al2O3,MgO, K2O and TiO2 are found by comparing Los Pasos Fm. with Water Island and Louiseanhoj (Virgin Islands ), Amina Maimón , Los Ranchos and Guamira ( Dominican Republic ), Pre- RoblesGroup ( Puerto Rico ), and Devil’s Racecourse Fm. ( Jamaica ) Most of the similarities in the trace elements are found in the concentrations of Y, Sr, Zr, Rb, V and Co and in the distributionspatterns of rare earths as well.The bimodal suite of Central Cuba is covered by a calcalcaline formation (tholeite- calcalcaline) with a considerable thickness, Mataguá Fm. , insteed of being directly covered by limestones asaccording to different authors, happens with other bimodal suites of the Caribbean, though further confirmations are needed.Volcanogenetic Cu- Zn with Au and Ag Kuroko type sulphide deposits associated to Los Pasos Fm. are widely found. They are closely related to acid rocks or in the boundary between acid and basicrocks.Lens shaped bodies are mainly composed by pyrite, chalcopirite and sphalerite with textures such as disseminated, densily disseminated and massives.A vertical trend of the mineralization zonation present, as it is frequently found in the Kuroko type deposit. Cu-Zn ores, distribuited in the upper levels grade down the stockwork or stringer to sterilepyrite ores of the lower levels. INTRODUCCIÓN Las secuencias volcánicas del Cretácico Inferior, Neocomiano, en la región sur de las provincias Cienfuegos, Villa Clara y Sancti Spíritus, han sido sistematizadas como Fm. Los Pasos por (V.Zelepuguin, L. Díaz de Villalvilla, 1982 en L. Díaz de Villalvilla et al., 1985).Esta unidad posee rasgos muy distintivos como son la variedad y riqueza facial, su tendencia bimodal con predominio de las rocas ácidas sobre las básicas, las características geoquímicas propias demagmas primitivos, así como una marcada importancia metalogénica por su asociación con depósitos minerales del tipo de sulfuros masivos volcanogenéticos.Los resultados obtenidos en las investigaciones sobre la Fm. Los Pasos han contribuido a:· El esclarecimiento del sistema de arco de islas primitivo (PIA) en Cuba Central, su desarrollo, estilo magmático y evolución geodinámica.· La comparación de esta unidad con otros conjuntos volcánicos bimodales del Cretácico temprano en el entorno caribeño.· El establecimiento de criterios sobre la vinculación de este ambiente volcánico con depósitos de sulfuros masivos volcanogenéticos.

CARACTERÍSTICAS GEOLOGO-FACIALESEl complejo volcano-sedimentario de esta región, en la parte más baja de su corte aflorado, sin metamorfizar, se vincula con la Fm. Los Pasos del Cretácico Inferior (V. Zelepuguin, L. Díaz deVillalvilla, 1982 en L. Díaz de Villalvilla et al., 1985). Esta secuencia fue separada de manera independiente por primera vez por I. Pavlov en 1970, denominándola como “efusivos ácidos delHauteriviano”, aunque la refería a la parte inferior de la Fm. Tobas. Otros investigadores, como A. Tolkunov y R. Cabrera, 1969; I. Kantchev y otros, 1975, la relacionaron con las intrusiones ácidasdel Cretácico Superior.Se distribuye en el límite sur del arco con una longitud de 35-40 km y un ancho de 4-6 km (fig. 1) y su espesor oscila entre 1000-2000 m, generalmente con yacencia monoclinal y buzamiento alnorte, aunque en algunos sectores presenta una estructura muy plegada.

Diferentes mecanismos y tipos de erupciones, principalmente en ambiente submarino, con manifestaciones aisladas subaéreas, dieron origen a una gran variedad de productos con la presencia dedepósitos efusivos, extrusivos, explosivo-piroclásticos y subvolcánicos. Se delimitan coladas y flujos de lava, domos, tobas de diferente granulometría con predominio de las lapíllicas, lapíllico-psammíticas y psammíticas, en algunas áreas brechas, en otras, flujos piroclásticos. Son muy abundantes también los diques y otros cuerpos subvolcánicos. Las rocas volcano-sedimentarias ysedimentarias participan en cantidad subordinada.La interpretación de diferentes perfiles evidencia en muchos casos una brusca variación facial, siendo en otros casos más transicional.En esta formación hay combinación de un volcanismo predominante de tipo central, generalmente de composición ácida, con un volcanismo subordinado de composición básica y carácter fisural.En los sectores de los depósitos minerales, por lo general, las litologías presentes se corresponden con las facies central y proximal de las estructuras volcánicas, típico para los depósitos de sulfurosmasivos volcanogenéticos.

POSICIÓN ESTRATIGRÁFICA Y RELACIONES CON OTROS COMPLEJOS ROCOSOSSu límite inferior no se observa; el contacto meridional es de carácter tectónico e intrusivo con los granitoides Manicaragua, según diferentes autores (L. Díaz de Villalvilla et al., 1985; L. Dublan etal., 1986).El contacto intrusivo con los granitoides Manicaragua se expresa en un débil proceso blástico en los plagiogranitos de Los Pasos que afecta principalmente al cuarzo y en menor grado a la plagioclasa(E. Vasiliev, 1989).Para caracterizar esta primera etapa del desarrollo del volcanismo y el basamento del arco se requieren investigaciones en el Complejo Mabujina, afectado por un metamorfismo regional de altarelación Temperatura/Presión, cuyo protolito mixto está compuesto por rocas de la parte baja del arco volcánico y de su fundamento ofiolítico oceánico (G. Millán, 1985, 1996, 1998; Haydoutov etal., 1989; L. Díaz de Villalvilla et al., 1992, 1994,1997, 1998).Igualmente deben ejecutarse estudios complementarios en la Fm. Porvenir, unidad que constituye una estrecha faja que se emplaza tectónicamente entre los granitoides Manicaragua y el ComplejoMabujina. Posee bajo contenido de K2O y composición básica-media según sus autores (Melkoch, B.; Alvarez, H., 1986 en Dublan et al., 1986), aunque otros autores no descartan la posibilidad deque constituya una secuencia bimodal con bajo grado de metamorfismo, en la facies de esquistos verde, y cuyo protolito pudiera ser un equivalente de la Fm. Los Pasos (G. Millán, 1985, 1996, 1998;L. Díaz de Villalvilla et al, 1992, 1994, 1997, 1998).Se cubre al parecer concordantemente, por las rocas de la Fm. Mataguá (fig. 2). El contacto directo no se observa por estar cubierto, pero sus elementos de yacencia son concordantes. La mayoría delos autores reportan un carácter transicional con las formaciones Mataguá.

No se reportan fósiles. Se le asigna la edad de Cretácico Inferior,Neocomiano por posición estratigráfica, ya que sus rocas subyacen a la Fm.Mataguá que se cubre por las calizas de la Fm. Provincial, datadas comoAlbiano-Cenomaniano.Las vulcanitas de la Fm. Los Pasos tienen relaciones cogenéticas con rocasintrusivas ácidas, principalmente plagiogranitos y probablemente conalgunos cuerpos de gabroides, formando una asociación volcano-plutónica(L. Díaz de Villalvilla, K. Sukar, 1995).Las características geólogo-geoquímicas de la asociación volcano-plutónicapermiten relacionarla al arco de islas primitivo (PIA), sistema queevolucionó durante el Cretácico Inferior (Neocomiano-Aptiano?), con suzona de subducción al sur, buzando al norte. (L. Díaz de Villalvilla, et al.,1994, 1995, 1998, 2001; L. Díaz de Villalvilla, 1997; M. Iturralde-Vinent,1998; Kerr, et al. 1999).

CARACTERÍSTICAS PETROGRÁFICAS

A continuación se describen brevemente los principales grupos de rocas que integran la Fm. Los Pasos.

Riolitas

Tienen estructura masiva y en algunos casos fluidal. La textura general es oligofírica hasta porfídica con tendencia glomeroporfídica. La matriz presenta textura microfelsítica y felsítica, aunquesubordinadamente puede existir la esferulítica, microalotriomórfica-microhipidiomórfica granular y micropoiquilítica.Los fenocristales componen desde el 3-5 % hasta el 20-25 %, representados por cuarzo y plagioclasa.Los fenocristales de cuarzo (5-20 %), con tamaños que oscilan entre 0.5-3 mm, formas variadas desde idiomórficas, subredondeadas hasta irregulares, frecuentemente corroídos por la matriz. Los fenocristales de plagioclasa, generalmente oligoclasa, entre 3-10 %, aunque en algunas muestras llegan a 12-15 %, con tamaños hasta 2-3 mm. tienen formas tabulares y prismáticas cortas yalargadas. Con frecuencia están pelitizados, sericitizados y en algunos casos epidotizados (a veces con pseudomorfosis).Los fenocristales de anfíbol están ausentes o en poca cantidad (1-4 %), con hábito prismático alargado, intensamente cloritizados y epidotizados, frecuentemente con pseudomorfosis total.La matriz está constituida por un fino agregado de cristales de cuarzo y plagioclasa isométricos o irregulares con tamaños entre 0.02-0.05 mm, a veces hasta 0.02-0.1 mm que se disponen con texturamicrofelsítica-felsítica. En los intersticios sericita y clorita.Las alteraciones secundarias se expresan en la cuarcificación y cloritización de la masa principal, en la sericitización y alteración a minerales arcillosos de las plagioclasas. Hay vetillas rellenas decuarzo, ceolitas, epidota, carbonato, etc. Como minerales accesorios apatito, zircón, leucoxeno.

DacitasEn ellas los fenocristales de cuarzo disminuyen con respecto a las riolitas, componen el 1-5 %, con formas subredondeadas, irregulares, corroídos por la matriz y en algunos casos idiomórficos. Aveces con bordes de recristalización.Sin embargo los fenocristales de plagioclasa, de composición oligoclasa, oligoclasa-andesina, pueden llegar a un 20-25 % y alcanzar tamaños mayores de 5 mm, principalmente cuando las dacitasconstituyen cuerpos domáticos y subvolcánicos, en las típicamente efusivas son menores los contenidos y tamaños.En general tienen formas tabulares y prismáticas con tendencia a la textura glomeroporfídica. Están alterados a minerales arcillosos, clorita, sericita, epidota y otros.En cuanto a los fenocristales de hornblenda, al igual que en las riolitas, están ausentes o participan entre 2-5 %, con hábito prismático alargado, algunos con secciones transversales hexagonales biendesarrollados e igualmente epidotizados y cloritizados hasta con pseudomorfosis completa.La matriz de granulometría fina a mediana, constituida de agregados irregulares, isométricos de cuarzo que incluyen micropoiquilíticamente finos microlitos de plagioclasa. Estos mosaicos tienenformas redondeadas y en algunos casos con tendencia esferulíticas; en las dacitas predomina la textura micropoiquilítica de la matriz, con sericita y clorita en los intersticios. Cuando las dacitas y riolitas pertenecen a las facies subvolcánica o extrusiva, generalmente, la matriz es más cristalina, siendo más frecuentes la textura alotriomórfica e hipidiomórfica granular, (enalgunos casos con microentrecrecimientos).

Tobas y brechas de composición predominantemente ácidaDentro de este grupo tienen gran distribución las tobas lapíllicas, con fragmentos de tamaños entre 2 mm hasta 4 cm., conjuntamente con las de granulometría lapíllico-psammítica y psammítica (0.1-2 mm). Frecuentemente constituyen las rocas hospederas de la mineralización VMS, como al norte de Los Mangos en San Fernando.Las brechas (> 64 mm) están en menor proporción, y en último término las limolíticas.Las texturas más observadas son la litocristalina, cristalolítica, cristalina y las combinaciones con el componente vítreo presente.Composición: Los fragmentos más frecuentes son los litos de riolitas y dacitas, cristales de cuarzo, cristales de plagioclasa, fragmentos de roca intrusiva (plagiogranito) y subvolcánicas, fragmentos detoba, fragmentos de vidrio alterado y otros.El cemento tiene carácter basal y de poro, en menos ocasiones de contacto. En muchos sectores está constituido por los principales minerales de los procesos de alteración hidrotermal, metasomáticosy de mineralización que afectan estas tobas-brechas con un predominio de la asociación cuarzo-sericita-clorita, conjuntamente con pirita y esfalerita, en cantidad subordinada minerales arcillosos,biotita, actinolita, tremolita, etc.En algunas muestras se observa el cemento compuesto por el componente vítreo, con formas características y diferente grado de alteración y recristalización. Las tobas y brechas están cortadas porvetas de diferentes espesores, rellenas de cuarzo, sericita, clorita, epidota y otros, que acompañan a la mineralización metálica, también ceolitas y carbonato.Los minerales accesorios presentes son apatito, rutilo, leucoxeno, esfena, zircón y andalucita.

Tobas-brechas de composición heterogéneaEn ellas, además de los fragmentos descritos para las tobas-brechas ácidas, se localizan fragmentos de basaltos, andesito-basaltos, andesita, diabasa, vidrio cloritizado. Estos fragmentos decomposición media-básica se encuentran desde < 1-5 % hasta 10 %, aunque en algunos casos llegan a ser predominantes. Por lo general tienen formas subredondeadas, sus tamaños varían en unamplio rango desde <1 mm hasta 1-6 cm (brechas). Generalmente estos fragmentos están anfibolizados, epidotizados y cloritizados. En algunos sectores de la Fm. Los Pasos este tipo de litología esbastante abundante.

Basaltos (andesito-basaltos)Exponen textura general amigdaloidal, afírica-oligofírica y subordinadamente porfídica, con fenocristales de plagioclasa y clinopiroxeno. En la matriz son frecuentes las texturas intersertal,microlítica, fibrosa radial y variolítica. La matriz está constituida por microlitos y finos listoncillos de plagioclasa con tamaños hasta 0.1-0.25 mm. Entre ellos se encuentra vidrio cloritizado yuralitizado, relictos de clinopiroxeno con formas prismáticas o isométricas anfibolizados y cloritizados, epidota y minerales metálicos. Es frecuente el desarrollo de agregados radiales compuestos porfibras de plagioclasa, con o sin vidrio intersticial que tienden a constituir las variolas. En general los basaltos (andesito-basaltos) están cloritizados, anfibolizados, albitizados, epidotizados,carbonatizados, zeolitizado, etc. Es muy característico la textura amigdaloidal, se observan amígdalas de diferentes tamaños y formas rellenas por los minerales de las alteraciones secundariaspresentes en estas rocas.Hay basaltos en esta formación que poseen un carácter más hialino de la matriz; en estos casos son frecuentes los fenocristales de plagioclasa con formas prismáticas y tamaños de hasta 4-6 mm,textura glomeroporfídica y con la presencia de grandes amígdalas de formas sinuosas.

Además de las coladas y flujos de basaltos, hay diques de basaltos que cortan diferentes litologías. Ellos se diferencian de los de colada por la ausencia de estructuras amigdaloidales destacables y porel predominio de las texturas microofíticas o subofíticas; generalmente hay anfibol rellenando los intersticios entre los listoncillos de plagioclasa y escasa presencia de vidrio cloritizado. Ladiseminación de polvillo metálico está más generalizada en los basaltos de dique que en los de colada.

Tobas y brechas de composición básicaEn este tipo de litología predominan la granulometría lapíllica (2-64 mm) y psammítica (0.1-2 mm). Las brechas y aglomerados (> 64 mm), aunque participan con carácter subordinado, en algunossectores llegan a ser muy abundantes. Hay diferentes variedades, las más frecuentes son las líticas, litocristalinas, litocristalovítreas y cristalovítreas.Los fragmentos están representados predominantemente por basaltos y andesito-basaltos, siendo muy característicos los hialobasaltos con textura amigdaloidal, así como otros con texturas porfírica,microlítica, hialopilítica, intersertal, afírica, etc. También participan cristaloclastos de plagioclasa de tamaños grandes, anfíboles y litos de diabasa, andesita, etc. Los vitroclastos presentan diferentesformas, tamaños y grado de alteración.El cemento tiene carácter de poro y de contacto, en muchos casos los fragmentos están soldados, a veces con apariencia fluidal.Estas tobas se encuentran cloritizadas, anfibolizadas, biotitizadas, epidotizadas, zeolitizadas, silicificadas, etc.En algunos casos las tobas muestran una mezcla con fragmentos de composición ácida, dando lugar a tobas de composición heterogénea.

Andesitas (andesito-dacitas)Se encuentran subordinadamente y presentan variedades porfíricas, oligofíricas y más raro afíricas, con una matriz microlítica, micropoiquilítica así como pilotaxítica y en algunos casos con tendenciaa traquítica. Las texturas de las rocas son comúnmente masivas y en algunos casos fluidales y bandeadas.La cantidad de fenocristales varía desde 3 % hasta 30 %, con predominio de los de plagioclasa oligoclasa y andesina (An25-33), en cristales con tamaños entre 0.5 mm y 2.5 mm. Subordinadamentehay hornblenda color pardo verdoso, con frecuencia maclados y tamaños entre 0.7-3 mm. En cantidad insignificante (1-2 %) se encuentra piroxeno epidotizado. Por lo general, el contenido de mineralmetálico es menor que 5 %, pero a veces pueden alcanzar hasta 10-15 %. En las rocas que tienen mayor cantidad se presentan en pequeños cristales aciculares.Las alteraciones secundarias son principalmente la cloritización, que puede llegar a constituir hasta el 15 % de la masa principal. En menor grado están presentes la epidotización, carbonatización ypelitización. En el caso de los pórfidos andesito-dacíticos, rocas de la facies subvolcánica, abundantes en algunos sectores, como al norte de Los Mangos en San Fernando, los fenocristales llegan a constituirhasta un 45 % de la roca.Contiene abundantes fenocristales de plagioclasa en prismas de 4 a 5 mm., generalmente zonada y alterada (pelitizada, sericitizada y epidotizada); con menos frecuencia aparecen prismas alargados dehornblenda verde alterada. En cantidad subordinada contiene microfenocristales de cuarzo subredondeado, hasta un5 %. La matriz que predomina es micropoiquilítica, constituida por un agregado xenomórfico de cuarzo con inclusiones de finos microlitos de plagioclasa formando un mosaico, entre los cuales seobservan prismas cortos de plagioclasa y anfibol. En algunos lugares se encuentra la matriz más recristalizada, presentando texturas microcristalinas. El proceso de alteración más desarrollado es laanfibolización, mezclado por lo general con procesos de biotitización, epidotización y cloritización. Atraviesan estas rocas finas vetillas rellenas de zeolitas y epidota

SilicitasEste tipo de roca presenta textura cripto-microcristalina, fosilífera, irregularmente bandeada. Está compuesta por un agregado de cuarzo de fina granulometría, con mezcla de epidota y clorita. Sonmuy abundantes los restos fósiles, principalmente los radiolarios, que se distribuyen de manera no homogénea. Se observa una transición de las silicitas a tufitas y tobas vítreas con abundancia deradiolarios y material silíceo.Estos horizontes silíceos (silicitas, tufitas y tobas vítreas) generalmente piríticos, constituyen importantes horizontes guías como índice de búsqueda en algunos sectores como Antonio eIndependencia.

AreniscasSu distribución es escasa. Están representadas por variedades volcanomícticas. Los fragmentos componen cerca del 75-90 % del volumen de la roca y están representados preferentemente por riolito-dacitas con estructura felsítica, en menor grado por andesito-dacitas, por cuarzo, plagioclasa, etc. Los fragmentos tienen una composición que responde a las rocas de la Fm. Los Pasos.La selección del material es mala, ya que la dimensión de los fragmentos oscila entre 0.2 mm y 2 mm, pero en general, están redondeados.El cemento de la roca tiene carácter de contacto y está constituido por una mezcla arcillosa y ferruginosa y en algunos lugares también silícea.

LimolitasLas limolitas participan en poca cantidad; ellas son oligomícticas. Los fragmentos pueden llegar a componer el 70-80 % del volumen de la roca y están representados por plagioclasa y cuarzo condimensiones desde 0.03 mm hasta 0.1 mm, generalmente poco redondeados. El cemento tiene un carácter intermedio entre basal y de poro y está constituido por una mezcla silíceo-sericítica. Del estudio petrográfico y facial realizado en numerosos sectores de la Fm. Los Pasos se observa que hay variaciones entre ellos, en cuanto a la presencia de las distintas facies y litologías. Algunasde estas diferencias se encuentran, por ejemplo, en la comparación entre las rocas del sector norte del depósito San Fernando y las del depósito Antonio:

· En el sector norte de San Fernando hay mayor proporción de rocas ácidas que en Antonio. En el depósito Antonio son abundantes los basaltos y andesito-basaltos.· En ambos, las secuencias más ácidas están constituídas por lavas, tobas y brechas. En San Fernando predomina la facies explosiva y en Antonio la efusiva y la extrusiva. En el norte de San

Fernando, estas rocas tienen composición riolítica y dacítica, mientras que en Antonio son rioliticas, dacíticas y andesito-dacíticas.· En San Fernando son frecuentes los pórfidos andesito-dacíticos, no siendo así en el depósito Antonio.· En Antonio, la mineralización se encuentra principalmente en el contacto entre las secuencias ácidas y básicas, vinculada a un horizonte silíceo pirítico. En San Fernando es frecuente que

la mineralización se hospede en tobas y brechas predominantemente ácidas, alteradas y eventualmente se relaciona con pórfidos andesito-dacíticos.

Características geoquímicas Se estudiaron más de 100 muestras representativas a las cuales se les determinaron los macrocomponentes en el Laboratorio Central de Minerales “José Isaac del Corral”, Cuba. De un grupo de éstasse realizaron análisis de elementos traza, incluyendo Tierras Raras por Fluorescencia de Rayos X, por Activación Neutrónica y por ICP. Estos análisis se llevaron a cabo en el VSEGEI de SanPetersburgo, en el IGEM de Moscú y en la Universidad de Granada, España. Se utilizaron los softwares NewPet y Trazas para el procesamiento de los resultados analíticos.

Elementos mayoresLas rocas de esta formación comprenden un amplio rango de contenidos de SiO2, desde alrededor de 45 hasta cerca del 80 %, pero no hay continuidad en la composición, sino se presentan dosgrandes grupos: 1- miembro básico (basaltos + andesito-basaltos) 2-miembro ácido (dacitas + riolitas), con escasa presencia del miembro intermedio (andesi-tas), en clara manifestación debimodalidad, como se observa en el histograma de ocurrencia (fig. 3) y en el gráfico de clasificación según Le Maitre, 1989 (fig. 4). La bimodalidad característica de la formación no está bienexpresada en los sectores donde hay abundante presencia de pórfidos andesito-dacíticos, como en San Fernando.

En la Tabla 1 se reflejan los macrocomponentes de un grupo de muestras representativas.

Tabla1

Análisis químico de muestras representativas de la fm. Los pasos

Muestra Roca SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O

P2O5 PPI SO3 CO2 H2O-

Al-64 Riolita 75.30 0.29 13.45 1.65 0.58 0.02 0.21 0.44 7.22 0.31 0.067 0.48 < 0.1 0.36 0.25

Al-68-D Riolita 72.08 0.29 14.50 1.47 1.92 0.07 1.07 1.50 6.45 0.15 0.061 1.24 < 0.1 0.36 0.26

Al-76 Tobasoldadadacítica

72.86 0.32 12.18 1.26 1.21 0.08 1.01 2.30 4.39 0.49 0.061 4.00 < 0.1 2.94 0.57

Al-78 Riolita 73.38 0.31 13.15 0.52 2.17 0.10 1.05 1.10 6.30 0.31 0.020 1.64 < 0.1 1.55 0.50

Al-78-A Dacita 68.94 0.36 14.27 1.86 1.30 0.09 1.54 1.93 4.75 1.31 0.083 2.74 < 0.1 2.22 0.82

Al-79 Riolita 72.88 0.34 12.85 0.98 1.73 0.08 0.90 1.57 6.66 0.34 0.068 1.68 < 0.1 1.91 0.27

Al-93 Riolita 74.72 0.35 13.15 0.99 1.71 0.05 1.72 0.50 4.41 1.04 0.084 1.42 < 0.1 0.53 0.28

Al-184 Riolita 72.92 0.31 13.23 0.93 0.91 0.04 0.46 2.00 4.84 1.43 0.073 2.14 < 0.1 2.38 0.25

Al-184-2

Riolita 73.16 0.37 13.45 1.19 1.38 0.07 0.92 0.99 4.08 2.27 0.083 1.30 < 0.1 0.13 0.27

L-18 Riolita 73.12 0.36 14.17 0.32 2.93 0.10 1.80 1.16 5.46 < 0.1 0.07 - - - -

Al-67-A Basalto 52.32 0.53 15.84 3.99 4.73 0.21 7.95 6.37 4.57 < 0.1 0.062 2.74 < 0.1 0.69 0.48

Al-67-B Basalto 48.20 0.72 15.99 4.70 4.32 0.15 9.46 9.82 3.02 < 0.1 0.131 3.22 < 0.1 1.19 0.36

Al-67-C Basalto 48.96 0.73 15.84 4.57 4.44 0.44 9.68 9.47 3.04 < 0.1 0.144 3.26 < 0.1 1.11 0.55

Al-67-D Andesito- 51.68 0.53 15.92 4.83 4.02 0.20 7.21 7.80 4.35 < 0.1 0.054 2.94 < 0.1 0.94 0.85

file:///C|/Users/dino/Desktop/Arcos2/Pasosp.htm[7/24/2013 6:30:27 PM]

basalto

Al-67-E Basalto 47.98 0.71 15.99 4.70 4.41 0.15 9.71 10.31 2.86 < 0.1 0.144 3.08 < 0.1 1.08 0.41

Al-68-B Basalto 46.36 0.79 15.34 2.60 6.43 0.19 11.89 9.41 1.61 0.1 0.124 5.16 0.73 4.02 0.39

L-17 Basalto 45.64 1.10 17.21 4.80 7.37 0.28 9.74 12.30 1.10 < 0.1 0.12 - - - -

L-18-2 Basalto 48.84 1.08 19.63 4.37 4.49 0.19 7.12 10.67 2.50 0.41 0.11 - - - -

En los diagramas SiO2-Elementos mayores se observan también dos grupos separados confirmando la bimodalidad; otro aspecto que se manifiesta es la dispersión de los contenidos de Mg en lasrocas básicas (ver el ej. del Mg, fig. 5). Cuando se escalean elementos compatibles como TiO2 y MgO también se hace patente la separación en dos grupos.

El K2O, aunque se encuentra generalmente en bajas concentraciones para toda la gama de contenidos de sílice, presenta algunos incrementos y cierta dispersión de los valores, especialmente en losmiembros ácidos, la suma de álcalis da valores menos dispersos. Si se lleva la relación K2O-SiO2 a los gráficos de discriminación de las series volcánicas, las muestras de Los Pasos se ubican con preferencia en el campo de bajo potasio, de acuerdo con Le Maitre,1989 (fig. 6) y en el campo toleítico siguiendo a Peccerillo y Taylor, 1976 (fig. 7), aunque también hay con pertenencia calcoalcalina (L. Díaz de Villalvilla, 1988, 94). Situación algo parecida ocurreen otras formaciones caribeñas de arco, como con algunas muestras de la Fm. Water Island (Islas Vírgenes) tomadas de diferentes autores y representadas en las figuras 8 y 9.

Formación Los Pasos: geología, geoquímica y su comparación con el Caribe

Elementos trazaLos contenidos promedios de Rb, Sr, Zr, Y, y V son más bien bajos y tanto en las rocas ácidas como en las básicas dan valores comparables a los obtenidos por distintos autores para rocas toleíticasde diferentes arcos de islas (Jakes y Gill, 1970; P. Jakes, A. White, 1972; J. Pearce, J Cann, 1973; A. Miyashiro, 1975; J. Pearce, 1982 ). Ver Tablas 2 y 3.

Tabla 2 Contenido promedio (ppm) de elementos traza en rocas de la fm. los pasos.

ROCA Sr Rb Zr Y Ba Nb V Ni Cr Sc Co U Th

Basalto+andesito -basalto 125 6 54 18 200 4 225 93 223 41 28 0.9 1

Andesita 236 13.0 105.25 23.5 925 4.5 190.0 8.0 8.5 25 19.5 0.75 1.38

Dacita + Riolita 101 12 110 33 205 4.68 36.68 20.3 119 18 7.00 0.59 1.13

Tabla 3 Elementos traza. Comparación de rocas de la fm. Los pasos con rocas de la serie th de

arco de islas

Díaz de Villalvilla L. 1988 Jakes y White 1972 Jakes y Gill1970

Pearce y Cann1973

Miyashiro A.1975

Pearce 1982

Elemento Basaltos de laFm. Los

Pasos

Dacitas yriolitas de la

Fm. Los

Basaltos de laserie TH dearco de islas

Dacitas de laserie TH dearco de islas

Serie TH dearco de islas

Contenidomedio toleitacon bajo K

Serie TH dearco de islas

Toleitas dearco

volcánico

Pasos

Rb 6 12 5 15 3-10 - 0-20 4.7

Sr 125 100 200 90 100-200 207 - 231

Y 18 32 - 23 - 19 - 17

Zr 54 116 70 125 - 52 40-130 40

V 217 17 270 19 - - - -

K/Rb 1432 706 1000 870 - - - -

La pertenencia de esta formación a arco insular y su carácter predominantemente toleítico se aprecian cuando se relacionan entre sí los contenidos de algunos elementos incompatibles, así se tieneque:· Atendiendo a los elementos Hf, Th, Ta y Nb, los basaltos de esta formación, siguiendo a Wood, 1980, se comportan como propios de los márgenes destructivos (arcos insulares) (fig. 10).

· La relación Ti vs Zr para los basaltos de Los Pasos es la que corresponde, según Pearce y Cann, 1973, a la serie TH (fig. 11).

Utilizando V vs Ti para discriminar entre basaltos de arcos y fondo oceánico, en el gráfico de Shervais, 1982, se determina que los basaltos de Los Pasos corresponden fundamentalmente al ambientede arco (fig. 12).


Sin embargo el carácter geoquímico complejo de esta formación se pone de manifiesto al relacionar Ti, Cr, Ni, Co, ya que en este caso se hace más patente la presencia de algunos basaltos queclasifican como tipo MORB o como transicionales. (figuras 13 y 14).

Tierras RarasLas tierras raras en las rocas básicas están en concentraciones bajas (ver Tabla 4), el enriquecimiento respecto a los condritos es de 5 a 20 veces, los patrones de distribución son casi planos o conpequeño incremento (o ligera depresión en algunos casos) en la rama de las TR ligeras (fig. 15). La relación La / Yb se acerca a la unidad, lo cual indica poco fraccionamiento de las TR y apoya laidea de la clasificación de estas rocas como de composición primitiva. En patrones de basaltos más alterados, espilitas, se observan anomalías positivas de Eu (fig. 15), posiblemente debido a queestas muestras son prácticamente cúmulos de plagioclasas, como se ha observado en su textura microscópica que contiene numerosos microlitos y listoncillos de este mineral.

Tabla 4 Tierras raras (ppm) en rocas de la Fm. Los Pasos

Muestra L-13 L-13-1 L-17 L-18 L-18-1 L-18-2 AL-184 AL-184-2 AL-58-1 AL-64 AL-67-A

Roca Riolita Basalto Basalto Riolita Basalto Basalto Riolita Riolita Anfibolita Riolita Basalto

La 3.20 1.70 2.20 5.10 1.40 5.60 2.99 2.36 1.52 1.52 1.89

Ce 7.90 4.30 5.90 12.50 7.80 12.50 7.64 7.17 3.69 4.21 4.88

Pr 1.20 0.64 0.93 1.70 1.20 1.80 1.25 1.18 0.63 0.76 0.75

Nd 5.90 3.20 4.80 8.30 6.00 8.80 6.71 6.60 3.40 4.12 3.99

Sm 2.02 1.01 1.65 2.57 2.33 2.61 2.13 2.20 1.22 1.22 1.38


Eu 0.81 0.82 1.33 1.00 1.74 1.12 0.65 0.64 0.47 0.27 0.54

Gd 3.10 1.60 2.90 3.80 4.60 4.20 2.49 2.92 1.65 1.03 2.05

Tb 0.55 0.25 0.49 0.67 0.72 0.72 0.43 0.51 0.31 0.18 0.36

Dy 3.30 1.60 3.10 4.30 4.60 4.50 2.81 3.48 2.07 1.21 2.42

Ho 0.78 0.36 0.74 0.99 1.10 1.10 0.65 0.83 0.48 0.31 0.58

Er 2.30 1.00 2.30 2.90 3.10 3.30 1.80 2.42 1.38 0.97 1.64

Tm 0.36 0.16 0.35 0.45 0.48 0.51 0.29 0.39 0.22 0.17 0.26

Yb 2.30 0.92 2.00 2.80 2.80 3.10 1.87 2.41 1.36 1.13 1.63

Lu 0.40 0.17 0.36 0.52 0.46 0.53 0.29 0.37 0.22 0.19 0.25

Tabla 4 CONTINUACIÓN) Tierras Raras (ppm) en rocas de la Fm. Los PasosMuestra AL-67-B AL-67-C AL-67-D AL-67-E AL-68-B AL-68-D AL-76 AL-78 AL-78-A AL-79 Al-93

Roca Basalto Basalto Basalto Basalto Basalto Dacita Dacita Dacita Dacita Dacita Riolita

La 5.09 4.80 2.11 4.83 4.59 2.45 3.14 2.38 3.38 2.29 2.77

Ce 12.99 12.54 4.10 12.51 11.11 7.13 8.04 7.00 8.56 6.77 6.39

Pr 2.12 2.12 0.79 2.12 1.72 0.88 1.39 0.98 1.40 1.01 1.29

Nd 9.80 10.67 4.22 10.63 8.41 4.26 7.39 5.19 7.39 5.38 6.86

Sm 2.83 2.88 1.36 2.84 2.32 1.21 2.48 1.55 2.02 1.69 2.20

Eu 0.98 0.99 0.54 1.00 0.77 0.34 0.67 0.42 0.53 0.55 0.60

Gd 3.12 3.12 1.90 3.11 2.49 1.34 2.82 1.72 2.36 1.91 2.65

Tb 0.48 0.49 0.34 0.49 0.40 0.23 0.48 0.29 0.41 0.32 0.47

Dy 2.93 3.01 2.36 2.96 2.43 1.51 3.07 1.94 2.74 2.14 3.05

Ho 0.65 0.65 0.54 0.65 0.54 0.36 0.74 0.46 0.66 0.52 0.70

Er 1.72 1.71 1.49 1.75 1.36 1.03 2.12 1.45 1.98 1.55 1.93

Tm 0.26 0.26 0.23 0.26 0.20 0.17 0.35 0.24 0.34 0.27 0.29

Yb 1.64 1.66 1.51 1.66 1.27 1.18 2.44 1.65 2.19 1.81 1.78

Lu 0.25 0.24 0.22 0.25 0.18 0.19 0.38 0.27 0.36 0.30 0.25

Los patrones de dacitas y riolitas son también planos o casi planos, con baja relación La / Yb y con frecuencia muestran anomalías negativas de Eu (fig. 16 y Tabla 4).

Las vulcanitas de la Fm. Los Pasos tienen relaciones cogenéticas con rocas intrusivas ácidas, principalmente plagiogranitos y probablemente con algunos cuerpos de gabroides, formando unaasociación volcano-plutónica (L. Díaz de Villalvilla, K. Sukar, 1995), ésto se refleja en la semejanza entre los patrones de TR de las vulcanitas y de las rocas intrusivas (figuras, 15, 16 y 17).

COMPARACIÓN CON FORMACIONES CARIBEÑAS DEL CRETÁCICO TEMPRANO Las características composicionales propias de los magmas toleíticos, el poco fraccionamiento de las tierras raras y el predominio de los miembros ácidos, asemejan la Fm. Los Pasos a otras delCretácico Temprano en el área del Caribe, consideradas de arco primitivo, (T. W. Donnelly, et al., 1990) las cuales a menudo presentan carácter bimodal.Se encuentran semejanzas geoquímicas en los rangos de contenidos de Al2O3, MgO, K2O y TiO2 cuando se comparan las rocas de Los Pasos con las de Water Island y Louisenhoj (Islas Vírgenes),Maimón, Los Ranchos, Guamira (República Dominicana), Grupo Pre-Robles en Puerto Rico y Devil’s Racecourse en Jamaica. Por ejemplo el rango de los contenidos de K2O en los basaltos de LosPasos es semejante al reportado para las espilitas de Islas Vírgenes, entre 0.1 y 1.3 por Donnelly, et al., 1980 y también puede compararse con el Grupo Pre-Robles de Puerto Rico. El TiO2 presentavalores bajos de promedio 0.69, comparables igualmente con las espilitas de las Islas Vírgenes (0.50-0.72) y con Pre-Robles; en general inferiores a los valores de los MORB.En cuanto a los elementos traza las mayores semejanzas se encuentran en las concentraciones de Y, Sr, Zr, Rb, V y Co. El V en las rocas básicas de Los Pasos alcanza concentraciones relativamenteelevadas y otro tanto sucede con el Cr aún en las rocas ácidas. En algunos basaltos de Maimón, Pre-Robles, Guamira y el N de Haití también se han determinado altas concentraciones de estoselementos. La mayoría de los valores de Th y U son bajos (<1) para los basaltos de Los Pasos. La relación Th / U varía entre 1 y 1.5, cercano al valor propuesto por Jakes y White, 1972, de 1.6 parabasaltos de la serie TH y al contenido promedio de las espilitas de la Fm. Water Island de 1.4.En la Tabla 5 se exponen los contenidos de elementos traza en rocas de Los Pasos y de otras formaciones del Caribe consideradas PIA. De las formaciones Water Island y Devil’s Racecourse setienen valores promediados, en los demás casos se trata de muestras individuales. En general, se observan mayores similitudes con Los Pasos en las formaciones de Islas Vírgenes.

Tabla 5 Contenidos de elementos traza en rocas de la fm. Los pasos y en otras formaciones consideradas pia MUESTRA YFORMACIÓN

TIPO DE ROCA Sr Rb Zr Y Ba Nb V Ni Cr Sc Co U Th

Los Pasos Promedio Basalto + andesito-basalto 125 6 54 18 200 4 225 93 223 41 28 0.90 0.83Promedio Dacitas + riolitas 101 12 110 33 205 4.68 36.68 20.30 119.28 18.6 7.00 0.59 1.13Water Island Promedio (Donnelly T.W.)

Espilitas 176 10 34 14 113 0.25 241 38 68 37.9 36 0.15 0.21

Promedio (Donnelly T.W.)

Queratófiros 109 7 107 31 126 1.39 36 9 20 16 7 0.31 0.62

Louisenhoj 63-79 (Donnelly T. W.) Andesita basáltica 102 3.4 29 14.4 124 0.19 225 21 38 46 28 0.38 0.2963-28 (Donnelly T. W.) Basalto 194 10.14 41 19.2 192 0.69 0.24 0.77

63-125 X (Donnelly T.W.)

Dacita 176 2.6 54 34.2 148 0.79 112 5 5 22 10 0.31 0.44

Pre-Robles Donnelly T. W. Roca básica 172 10 37 19 114 300 80 311 36 44 0.23 0.50

Guamira 87-38 (Lebrón M. C.) Basalto 83.6 11.6 54.6 16.8 111 0.5 72 372 Maimón 92-103 (Lewis J.) Basalto 58 24 50 70 25 93-43 (Lewis J.) Basalto 32 18 175 580 25 91-78 (Lewis J.) Riolita 68 22 10 30 < 5 93-27 (Lewis J.) Riolita 54 22 10 30 < 5 LP-139 (Loma Pesada,Lewis J.)

Basalto 135.2 0.4 101 38 264 17 351 9 <10 37 40.8 0.27

LP-04 (Loma Pesada,Lewis J.)

Riolita 58 <1 99 24 104 1 30 3 28 4.7 2 0.5

CM-75 (Cerro deMaimón, Lewis J.)

Basalto 97.5 5.6 30.2 6 2.97.8 0.6 187 94 552 46 32 1.2

CM-63 (Cerro deMaimón, Lewis J.)

Dacita 21 11 43 10 42.7 1 51 1 36 11 5

LB-16/50 (LomaBarbuito, Lewis J.)

Basalto 34 16 120 35

LD-259 (Loma Barbuito,Lewis J.)

Dacita 59 22 1 34 3 34 3

Devil’s Racecourse Promedio (Jackson T.) Espilitas 389 16 94 34 448 1 70 Promedio (Jackson T.) Dacitas 289 5 122 31 611 1 75 Formaciones del norte deHaití

97 (Soler E.) Básica 117 2 261 58 2 14 42 37 0.28 1.03

103 (Soler E.) Básica 539 5 78 53 298 838 33 64 0.20 0.84

92 (Soler E.) Básica 453 5 102 388 18 61 21 16 0.42 3.05

193 (Soler E.) Básica 221 8 100 411 46 170 2 23 0.72 2.05

196 (Soler E.) Básica 265 10 131 416 35 166 23 20 0.79 1.98

88 (Soler E.) Cuarzo queratófiro 154 18 143 282 3 10 11 6 0.77 2.44

221 (Soler E.) Cuarzo queratófiro 154 25 152 389 1 8 11 6 0.77 2.66

En cuanto a las TR hay semejanzas entre los patrones de otras formaciones caribeñas consideradas de arco primitivo con los de la Fm. Los Pasos. El patrón de distribución en el caso de la muestra debasalto Guamira es prácticamente plano (fig. 18), similar a varios de la Fm. Los Pasos (fig. 15). Asimismo, en ejemplos de Islas Vírgenes y Puerto Rico (figuras 19 y 20) se mantienen lasconcentraciones bajas de TR, en general con un enriquecimiento respecto a los condritos de 4 a 20 veces y con las anomalías positivas y negativas del Eu para las espilitas y queratófirosrespectivamente, al igual que se observan en la Fm. Los Pasos (figuras 15 y 16).

En cuanto a la estratigrafía, atendiendo a los datos que se poseen hasta el momento, existe

una diferencia importante, pues este conjunto bimodal de Cuba (Fm. Los Pasos) se cubre por una formación predominantemente calcoalcalina (TH-CA), de espesor considerable (Fm. Mataguá) y nopor una unidad de calizas como ha sido reportado para algunas de las secuencias bimodales cretácicas del Caribe. Esta situación estratigráfica se puede analizar preliminarmente en la fig. 21

(modificada de M. C. Lebrón y M. R. Perfit, 1994 ) y en las figuras 1 y 2 (D. García et al, 1997), aunque se requieren datos complementarios sobre las asociaciones faunísticas presentes en estascalizas caribeñas, su interpretación y datación, así como investigaciones estructurales y estratigráficas que permitan una mejor y posterior comparación.

MINERALIZACIÓN ASOCIADAIdentificados claramente con esta unidad y distribuidos a todo lo largo, están los depósitos de sulfuros masivos volcanogenéticos de Cu-Zn con Au y Ag acompañantes San Fernando, El Sol,Independencia, Boca Toro, Antonio y Los Cerros del tipo Kuroko (fig. 22). Están relacionados espacialmente con rocas de composición predominantemente ácida(fragmentarias, de domos y otras), como en San Fernando (Arcial, F., 1996; Santa Cruz Pacheco, M., Díaz de Villalvilla, L. et al., 1997; Díaz de Villalvilla, L. et al, 1998; 2000), o en el límite entrelas secuencias más ácidas (dacitas y andesito-dacitas) y básicas, como en el depósito Antonio (Gallardo, E., 1992, 1994; Díaz de Villalvilla, L. et al,1998,2000). Las rocas hospederas generalmenteestán alteradas, predominando la silicificación, sericitización y cloritización, también en menor proporción se observa anfibol, biotita, minerales arcillosos y otros.

Los cuerpos lenticulares están constituidos principalmente por pirita, calcopirita y esfalerita, más raramente

por galena, tetraedrita, pirrotina, oro, arsenopirita, marcasita y bornita.Las estructuras varían, desde diseminadas hasta masivas y presentan tendencia a la zonación mineral vertical, similar a los depósitos Kuroko (Eldridge Stewart, C. et al., 1983). Las texturas máscaracterísticas son las alotriomorfogranular, idiomorfogranular, corrosiva y de cemento. En ocasiones se observan inclusiones muy finas de calcopirita “disease” en esfalerita; este proceso desustitución es conocido con el nombre de frontera térmica y se le atribuye temperatura de formación de 250o-300o C.Por lo general, las menas Zn-Cu, Cu se distribuyen en los niveles superiores transicionando hacia la parte inferior a zonas de stockwork o stringer fundamentalmente de menas piríticas estériles, enocasiones con trazas de sulfuros de metales básicos.

CONCLUSIONES ¨ La Fm. Los Pasos comprende rocas de diferentes contenidos de sílice, pero no existe una continuidad en la composición, sino dos grupos extremos con poca presencia del miembro intermedio. Las

rocas ácidas predominan en número sobre las básicas. La geoquímica de los elementos mayoritarios también indica bimodalidad.¨ Ambos grupos muestran, en lo fundamental, características geoquímicas de toleitas de arcos volcánicos insulares o secuencias tipo PIA y subordinadamente calcoalcalinas.¨ La bimodalidad característica de la formación no está bien expresada en los sectores donde es abundante la presencia de los pórfidos andesito-dacíticos de la facies subvolcánica, que corresponden

a una composición intermedia y tienen carácter preferentemente calcoalcalino.¨ Los patrones de distribución de las TR indican poco fraccionamiento, característica propia de los magmas primitivos.¨ Esta unidad tiene semejanzas geoquímicas con algunos conjuntos bimodales del área del Caribe del Cretácico temprano considerados de arco primitivo.¨ Atendiendo a los datos que se poseen hasta el momento, la diferencia estratigráfica más importante es que el conjunto bimodal de Cuba se cubre por una formación calcoalcalina (TH-CA) de

espesor considerable, la Fm. Mataguá y no directamente por una unidad de calizas como ha sido reportado para algunas de las secuencias bimodales cretácicas del Caribe. Son indispensablesinvestigaciones complementarias sobre las asociaciones faunísticas presentes en estas calizas caribeñas, su interpretación y datación.

¨ Se requiere profundizar en las investigaciones estructurales, estratigráficas, paleontológicas y geoquímicas que caractericen integralmente el arco primitivo en esta región de Cuba Central. Elsistema de arco de islas primitivo (PIA) evolucionó durante el Cretácico Inferior (Neocomiano-Aptiano?) con su zona de subducción al sur, buzando hacia el norte.

¨ Frecuentemente existe vinculación espacial de la mineralización con las facies central y proximal de las estructuras volcánicas.¨ Los depósitos VMS vinculados a la Fm. Los Pasos, se hospedan en rocas ácidas ( tobas y brechas; de domo u otras ) o en el límite entre secuencias ácidas y básicas; en algunos sectores se

relacionan con horizontes silíceos piríticos que constituyen guías para la búsqueda. Eventualmente la roca hospedera de la mineralización son los pórfidos andesito- dacíticos. Las rocas hospederasfrecuentemente están alteradas, con predominio de la silicificación, sericitización y cloritización.

¨ Los cuerpos lenticulares están constituidos principalmente por pirita, calcopirita y esfalerita y más raramente por galena, tetraedrita, pirrotina, oro, arsenopirita y bornita ; con texturas desdediseminadas hasta masivas

¨ La presencia de calcopirita “disease” en esfalerita indica procesos de formación a temperatura de 2500- 3000 C.¨ Existe tendencia a la zonación de la mineralización en sentido vertical, similar a los depósitos tipo Kuroko, observándose las menas Zn-Cu y Cu, distribuidas en los niveles superiores

transicionando hacia las partes inferiores a la mineralización pirítica estéril, típica de zonas de stockwork o stringer.

AgradecimientosLos autores desean expresar su agradecimiento al Dr. V. N. Zelepuguin, del VSEGEI, Rusia, pionero en las investigaciones sobre el volcanismo de Cuba Central y en particular de esta región.Igualmente agradecen a los colegas I. Tijomirov; A. Markovski, A, Dobnia del VSEGUEI, así como al Dr. Rafael Torres, Dr. Antonio García y Dr. Fernado Bea, de la Universidad de Granada,España, por los análisis de elementos traza de rocas volcánicas cubanas.A la Licenciada Edda Domínguez por su valiosa colaboración.

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