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Ecuador

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Manizales

GEOCRONOLOGÍA U/PB EN CIRCONES DETRÍTICOS DEL COMPLEJO QUEBRADAGRANDE: NUEVOS DATOS SOBRE LA PROCEDENCIA DE LOS SEDIMENTOS CRETÁCEOS EN LA MARGEN NW DE

SURAMÉRICAAndrés Pardo-Trujillo1-2, Agustín Cardona2, Juan Carlos Silva1-2, Carlos Borrero1-2, John Edison Tamayo1

1. Universidad de Caldas, Departamento de Ciencias Geológicas; 2. Instituto de Investigaciones en Estratigrafía-IIES

IINSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN ESTRATIGRAFÍA

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RESUMEN

El Complejo Quebradagrande está conformado por rocas básicas, ultrabásicas, metavolcánicas y metasedimentarias del Cretácico Inferior, afectadas por una intensa deformación milonítica. Contiene el registro de la colisión de fragmentos de corteza oceánica contra el borde continental del NW de Suramérica. En el sector de Manizales-Salamina (departamento de Caldas) se reconocen dos unidades siliciclásticas de arenitas y conglomerados en este complejo: una con fragmentos de rocas ígneas intermedias-básicas y otra compuesta exclusivamente por cuarzo, las que se han asociado con áreas de aporte de arco volcánico y un basamento continental metamórfico.

Con el fin de contar con información más precisa sobre las fuentes de estos sedimentos se realizaron análisis geocronológicos en circones detríticos, utilizando los métodos U/Pb LA-ICP-MS. Los resultados en los depósitos cuarzosos indican la presencia de tres poblaciones principales de circones: 1) Carbonífero superior-Triásico (220-300 Ma) 2) Neoproterozoico-Ordovícico (440-600 Ma) que pueden asociarse con rocas del actual basamento de la Cordillera Central (e.g. ortoneises paleozóicos y esquistos del Complejo Cajamarca), y 3) Mesoproterozoico (1000 -1100 Ma), probablemente derivados de las rocas grenvilianas de los Andes orientales. La comparación con facies coetáneas de la Cordillera Oriental (formaciones Brechas de Buenavista,Lutitas de Macanal y Areniscas de Las Juntas; Horton et al., 2010) indica una similitud en la presencia de las poblaciones 2 y 3 en todas las muestras estudiadas y una ausencia total de la población 1. Esta diferencia podría estar asociada a diferentes posiciones paleogeográficas entre las rocas del Complejo Quebradagrande y la cuenca de Cundinamarca durante el Cretácico temprano. En contraste, los depósitos volcanoclásticos contienen principalmente una población del Cenomaniano-Aptiano (95-115 Ma), derivada del arco volcánico del Caribe. La presencia adicional de circones detríticos en poblaciones del Pérmico Tardío-Triásico (220-270 Ma) y Cámbrico-Ordovícico (460-500 Ma) indican una influencia del basamento de la Cordillera Central en la sedimentación al menos en el Albiano (100 Ma). Con esta información se pretende refinar la paleogeografía y conocer la relación entre la sedimentación de la margen continental y de los fragmentos oceánicos que se unieron a ella.

1. LOCALIZACIÓN REGIONAL

El Complejo Quebradagrande aflora como una franja discontinua a lo largo del flanco occidental de la Cordillera Central de Colombia. Al este y oeste se encuentra limitado por zonas de falla con las rocas metamórficas de los complejos Cajamarca y Arquía respectivamente (Maya and González, 1995).

3. RESULTADOS

Nuevos análisis de circones detríticos realizados con el método U/Pb LA-ICP-MS en los depósitos cuarzosos y volcánicos arrojaron los siguientes resultados:

1. Litodema Volcánico: Se identificaron principalmente tres poblaciones de circones detríticos: 1) Cenomaniano-Aptiano (95-115 Ma),que puede asociarse con el arco volcánico del Cretáceo de Caribe. 2) Triásico-Pérmico tardío (220-270 Ma) y 3) Ordovícico-Cámbrico (460-500 Ma), que pueden indicar la influencia de rocas del basamento de la Cordillera Central al menos hace 100 Ma (Albiano, edad mínima del depósito deducida a partir de los circones detríticos).

2. Litodema Cuarzoso: Se reconocen principalmente tres poblaciones de circones detríticos: 1) Carbonífero-Triásico (220-300 Ma), 2) Neoproterozoico-Ordovícico (440-600 Ma), los cuales pueden asociarse con el basamento del Terreno Tahamí (cf. Toussaint, 1996) (e.g. ortoneises y esquistos paleozoicos del Complejo Cajamarca) y 3) Mesoproterozoico (1000 -1100 Ma), probablemente derivado de rocas relacionadas al cinturon granulítico grenviliano de los Andes del este.

Manizales

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Complejo Quebradagrande. Principalmenterocas sedimentarias de ambiente marino.W. Litodema VolcánicoE. Litodema cuarzoso

Complejo Arquía y rocas sedimentarias asociadas

Basaltos de meseta oceánica

Granitoides

Depósitos fluviales y volcánicos

LEYENDA

Plutones dacíticos-andesíticos

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b/2

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207Pb/235U

4. COMPARACIÓN DE RESULTADOS OBTENIDOS EN EL ORIENTE COLOMBIANO (HORTON ET AL., 2010)

La comparación con trabajos realizados en los depósitos del Cretáceo al oriente de Colombia permiten determinar:

-Poblaciones de circones detríticos de 900-1100 Ma en las rocas de la Cordillera Oriental y en el Litodema Cuarzoso del Complejo Quebradagrande.

-Poblaciones de circones detríticos de 400-650 Ma presentes en las rocas de la Cordillera Oriental y en el Litodema Cuarzoso del Complejo Quebradagrande.

-Población de circones detríticos de 200-300 Ma presente en las rocas del Litodema Cuarzoso del Complejo Quebradagrande, probablemente relacionados con el basamento de la actual Cordillera Central.

-Población de circones detríticos de 90-110 Ma presente en las rocas del Litodema Volcánico del Complejo Quebradagrande, asociado al arco del Caribe.

2. ESTRATIGRAFÍA Y EDAD DEL COMPLEJO QUEBRADAGRANDE

El Complejo Quebradagrande está compuesto por una asociación ofiolítica de rocas ultramáficas, gabros, dioritas, diabasas, andesitas, basaltos, andesitas basálticas, lodolitas, cherts, arenitas feldespáticas y cuarzosas, conglomerados cuarzosos y líticos y rocas piroclásticas, usualmente afectadas por metamorfismo dinámico (Moreno-Sánchez & Pardo-Trujillo, 2003; Moreno-Sánchez et al., 2008) y de facies zeolita, prhenita–pumpellyita, y esquistos verdes (Nivia, 2006). Son frecuentes los cambios internos en el grado de deformación. Está intruido por granitoides del Cretáceo-Paleoceno (e.g. el Stock de Manizales) y rocas hipoabisales del Mioceno superior-Plioceno. Estas rocas están parcialmente cubiertas por depósitos volcano-sedimentarios con edades que van del Plioceno al reciente.

Con base en fósiles, principalmente amonites y bivalvos, se ha propuesto una edad Berriasiano-Albiano (140-100 Ma) para el Complejo Quebradagrande (González, 1980; Botero and González, 1983; Etayo-Serna, 1985; Gómez et al., 1995). Cristales euhedrales de circones obtenidos en una metatoba del Complejo Quebradagrande, proporcionaron edades U–Pb de 114.3±3.8 Ma (Villagómez et al., 2011), la cual es coherente con la edad obtenida a partir de los fósiles. Por otra parte, se obtuvo una edad de 79.7±2.5 Ma a partir de circones zonados de la Granodiorita de Córdoba, la cual intruye el Complejo Quebradagrande en el flanco occidental de la Cordillera Central (Villagómez et al, 2011). Se considera que esta edad representa el momento de su cristalización (Villagómez et al, 2011).

Corte, mapa geológico y carta cronoestratigráfica de las rocas del sector de Manizales donde se indica la posición de las muestras obtenidas para este estudio (modificado de Moreno-Sánchez y Pardo-Trujillo, 2003).

5. REFERENCIAS

Botero, G. 1963, Contribución al conocimiento de la geología de la zona central de Antioquia, Anales de la Facultad Nacional de Minas, v. 57, p. 1-101.Botero, G. and H. González, 1983, Algunas localidades fosilíferas cretáceas de la Cordillera Central, Antioquia y Caldas, Colombia, Geología Norandina, v. 7, p. 15-28.Bürgl, H. y L. Radelli, 1962, Nuevas localidades fosilíferas en la Cordillera Central de Colombia: Geología Colombiana, v. 3, p. 133-138.Etayo-Serna, F. 1985, Documentación paleontológica del infracretacico de San Felix y Valle Alto, Cordillera Central, En Etayo-Serna, F. and Laverde, F. (eds.), Proyecto Cretácico, Publicaciones Geológicas Especiales, Ingeominas, v.16, no 25, p. 1-7.Gómez, A., M. Moreno, and A. Pardo, 1995, Edad y origen del “Complejo Metasedimentario Aranzazu-Manizales” en los alrededores de Manizales (departamento de Caldas, Colombia), Geología Colombiana, v. 19, p. 83-93.González, H. 1980, Geología de las planchas 167 (Sonsón) y 187 (Salamina), Boletín Geológico, Ingeominas, v. 23 (1), p. 1-174.González, H., Lemoigne, I. y Martínez, J. O., 1977. La flora de la Formación Valle Alto, Jurásico en la Cordillera Central de Colombia: Boletín Ciencias de la Tierra, v. 2, p. 107-122.Horton, B. K., J. E. Saylor, et al. (2010). Linking sedimentation in the northern Andes to basement configuration, Mesozoic extension, and Cenozoic shortening: Evidence from detrital zircon U-Pb ages, Eastern Cordillera, Colombia.Geological Society of America Bulletin 122(9-10): 1423-1442.Maya, M. and González, H. 1995. Unidades litodémicas en la Cordillera Central de Colombia. Boletín Geológico, Ingeominas, v. 35 (2-3), p. 43-57.Moreno-Sánchez, M. & Pardo-Trujillo, A. 2003. Stratigraphical and sedimentological constraints on western Colombia: Implications on the evolution of the Caribbean plate. In: Bartolini, C., Buffler, R. T. & Blickwede, J. F. (eds.) The circum-Gulf of Mexico and the Caribbean; hydrocarbon habitats, basin formation, and plate tectonics. American Association of Petroleum Geologists, Memoir, v. 79, p. 891-924.Moreno-Sánchez, Gómez-Cruz, A. de J. & Toro, L. M. 2008. Proveniencia del material clástico del Complejo Quebradagrande y su relación con los complejos estructurales adyacentes. Boletín de ciencias de la tierra, Universidad Nacional de Colombia, v.22 p.27–38.Nivia, A., Marriner, G. F., Kerr, A. C. & Tarney. J. 2006. The Quebradagrande Complex: A Lower Cretaceous ensialic marginal basin in the Central Cordillera of the Colombian Andes. Journal of South American Earth Sciences, v. 21, p. 423-436.Villagómez, D., Spikings, R., Magna, T., Kammer, A., Winkler, W. & Beltrán, A., 2011. Geochronology, geochemistry and tectonic evolution of the Western and Central Cordilleras of Colombia, Lithos, doi: 10.1016/j.lithos.2011.05.003.

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Litodema Cuarzoso

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Quebradagrande Litodema Volcanico

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Rocas Cenozóicas (solo al W del Complejo Cajamarca)

Rocas cretácicas asociadasal Plateau del Caribe

Complejo Quebradagrande

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207Pb/235U

Modelo paleogeográfico propuesto para la esquina NW de Suramérica, donde se plantean las principales direcciones de aporte de sedimentos de acuerdo a los datos obtenidos en este estudio (modificado de Moreno & Pardo, 2003).

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