Granitoides: definicin, petrografa, qumica y clasificacin:Las rocas gneas del tipo granitoide son las rocas ms abundantes en la corteza continental. Los granitoides cubren el 4,5 % de la corteza terrestre y el 15 % de los continentes. Este grupo de rocas abarca una amplia gama de composiciones mineralgicas y qumicas, asociadas a diferentes orgenes y procesos genticos, los cuales no estn limitados a las zonas de subduccin (Winter, 2001).

La caracterstica petrogrfica ms importante de las rocas granitoides es su tamao de grano de medio a grueso, lo cual refleja enfriamiento lento del magma y la presencia de voltiles, particularmente agua, lo que facilita el crecimiento mineral (Winter op.cit.). Las fases minerales predominantes en muchos granitoides, son plagioclasa, cuarzo y feldespatos alcalinos. La plagioclasa es la fase que tiende a cristalizar en las primeras etapas, seguido del feldespato alcalino y cuarzo. Las fases mficas dominantes son biotita y hornblenda. La moscovita es abundante generalmente, en granitos peralumnicos. Tambin suele estar presente clinopiroxeno (en sus variedades ms sdicas), ortopiroxeno y fayalita, pero son escasos y dependen de la temperatura y de la concentracin de voltiles en el fluido magmtico. Las principales fases accesorias incluyen apatito, circn, magnetita, ilmenita, monacita, titanita, allanita, turmalina, pirita, fluorita y algunas otras, dependiendo de la concentracin de algunos elementos trazas incompatibles. Los granitos peralumnicos contienen fases como granates, cordierita, silimanita o andalucita. La textura principalmente observada es la equigranular hipidiomrfica o alotriomrfica, Textura hipidiomrfica granular: Cristales euhedrales, subhedrales y anhedrales. Ej. Norita.La textura hipidiomrfica es una textura granular. Una parte de los minerales principales es idiomrfica, la otra parte no. La textura hipidiomrfica es muy comn en los granitos, las sienitas y las dioritas

Textura alotriomrfica: Cristales anhedrales. Tpica de rocas casi monominerlicas. Ej. Dunita.

Pero tambin suele encontrarse textura porfdica, grfica, mirmettica y pegmattica.Textura Porfdica: Fenocristales de euhedrales a subhedrales en matriz fina. Fenocristales se forman enuna etapa temprana de cristalizacin. Rocas de grano fino y grueso. los grandes cristales que hay en una roca de este tipo se denominan fenocristales (pheno=mostrar; cristal=cristal), mientras que la matrizde cristales ms pequeos se denomina pasta. Una roca con una textura de este tipo se conoce como prfido.

Textura grfica

TEXTURAS DE INTERCRECIMIENTO1. TEXTURA SIMPLECTTICA.2. TEXTURA MIRMEQUTICA.3. TEXTURA GRFICA O PEGMATTICA.4. TEXTURA APLOPEGMATTICA.

La TEXTURA SIMPLECTTICA se caracteriza por la presencia de un intercrecimiento de dos minerales, al menos uno de ellos con formas vermiculares. En la mayora de los casos este intercrecimiento es subslidus, aunque tambin se asocia a reacciones con presencia de fundidos residuales. Los pares minerales que dan lugar a esta textura son muy variados. Estas fotografas muestran unabiotitacon terminaciones simplectticas, lo cual es relativamente frecuente en micas. En la imagen izquierda (NP) adems de la biotita se pueden distinguir pequeos cristales deapatito. Con NX se ve que la simplectita est formada por el intercrecimiento de biotita concuarzo, y se distinguenplagioclasasen el centro y abajo.Subir

TEXTURA MIRMEQUTICA: Cuando el crecimiento simplecttico descrito arriba se produce entrecuarzoyplagioclasa(normalmente rica en Na) se denomina textura mirmequtica. sta se produce fundamentalmente en aquellas zonas de la roca donde la plagioclasa est en contacto confeldespato potsicoy su origen es principalente subslidus. En las imgenes (ncoles paralelos a la izquierda y cruzados a la derecha) se aprecia unaroca granticacon un cristal grande de feldespato potsico (arriba) en contacto con otros de plagioclasa (centro y abajo), de tal manera que los cristales centrales desarrollan la textura mirmequtica, con el cuarzo creciendo con forma verminular. La plagioclasa de abajo est ligeramente alterada asericita.Subir

TEXTURA GRFICA O PEGMATTICA: Se debe a la cristalizacin simultnea decuarzoyfeldespato potsico. El aspecto es el de un cristal de feldespato potsico que engloba numerosos cristales cuneiformes de cuarzo, pese a que en realidad ste ltimo conforma un nico cristal ntimamente entrelazado con el feldespato. Es una textura relativamente frecuente engranitos, pese a que puede darse en otras rocas plutnicas (sienitas,ijolitas). En las imgenes (ncoles paralelos a la izquierda y cruzados a la derecha) se aprecia un cristal de feldespato potsico (tono amarillo por tincin) intercreciendo con cuarzo (blanco con ncoles cruzados) en una textura grfica.Subir

Se forma por el intercrecimiento y la penetracin de un feldespato alcalino y un cuarzo. En un corte se observa las inclusiones de cuarzo alineados segn un orden mas o menos regular en el feldespato alcalino de tal manera apareciendo como letras. Por esto se ha llamado la roca de esa textura 'granito grfico'. La textura est desarrollada especialmente en algunas pegmatitas

Textura mirmequtica La textura mirmequtica se refiere al intercrecimiento de plagioclasa y cuarzo desarrollado en granitos y gneises. La plagioclasa es de forma convexa con respecto al feldespato alcalino y alberga ptalos y palitos de cuarzo en alineacin divergente y en otra. Los intercrecimientos parecidos entre otros minerales se puede llamar similar a la textura mirmequtica.

Textura pegmatitica: .bajocondiciones especiales, pueden formarserocas gneas de grano especialmente grueso, denominadas pegmatitas, Esas rocas,que estn compuestas por cristales interconectados todos mayores de un centmetro de dimetro, Las pegmatitas se forman en las ltimas etapas de la cristalizacin, cuando el agua y otros voltiles, como el cloro, el flor y el azufre, forman un porcentaje inusualmente elevado del fundido. los cristales que se forman son anormalmente grandes. Por tanto, los grandes cristales que se forman son anormalmente grandes. Por tanto, los grandes cristales de las pegmatitas no son consecuencia de de historias de enfriamiento excesivamente largas, sino que son consecuencia del ambiente rico en lquido en el que lugar la cristalizacin.La composicin de la mayor parte de las pegmatitas es parecida a la del granito. Por tanto, las pegmatitas contienen cristales grandes de cuarzo, feldespatoy moscovita. Sin embargo algunas contienen cantidades significativas de minerales comparativamente raros y, por tanto, valiosos. Rocas de grano muy grueso

La composicin qumica de los granitoides es muy variable y es controlada por la composicin qumica de la fuente, presin, temperatura, grado de fusin parcial, naturaleza y extensin de los subsecuentes procesos de diferenciacin- asimilacin magmtica.

Los granitoides son diversos en cuanto a origen y pueden provenir tanto de la corteza continental como del manto o por influencia de ambos. El manto aporta tanto calor como material (fundido) a la corteza, generando fusin parcial de esta ltima y procesos de asimilacin magmtica, lo cual origina la gran variedad de rocas pertenecientes al grupo de los granitoides (Clarke, 1992). Existen varios marcos tectnicos donde los granitoides pueden ser formados, entre los que se2 7

incluyen arcos de islas, mrgenes continentales activos, zonas de colisin continental, elevamientos y colapsos post-orognicos, apertura continental, puntos calientes, dorsales medio ocenicas e islas ocenicas. Cada uno de estos ambientes tectnicos imprime caractersticas nicas a las rocas gneas que se formen en ellos (Winter, 2001).

Aunque los granitoides son las rocas gneas ms abundantes en la corteza continental, no se ha alcanzado un esquema simple de clasificacin, que sea de uso general. Parte del problema para la clasificacin de estas rocas surge de la complejidad en cuanto al origen, ya que los fundidos granticos pueden ser generados de componentes de la corteza, derivados del manto o ser una mezcla de fundidos provenientes de los antes mencionados. De igual forma, una misma asociacin mineral (cuarzo, feldespato y una variedad de minerales ferromagnesianos) puede ser alcanzada por distintos procesos (Frost, 2001). Debido a esta complejidad, los petrlogos han diseado una gama de clasificaciones, basadas en la naturaleza gentica o tectnica de este tipo de rocas. Dentro de estas clasificaciones se pueden nombrar la perteneciente a la Unin Internacional de Ciencias Geolgicas (IUGS) y las basadas en la qumica y los ambientes geodinmicos de formacin (Barbarn, 1990).Dentro de las rocas granticas existe una amplia gama de rocas cuarzo- feldespticas que van desde granitos de feldespato alcalinos hasta tonalitas, denominadas granitoides (sensu lato).

Los granitoides son rocas gneas granulares que generalmente contienen cuarzo, feldespatos alcalinos y plagioclasas; muestran gran diversidad debido a la variedad de sus orgenes y fuentes, procesos de evolucin, emplazamiento a diferentes niveles corticales y en distintos ambientes geodinmicos (Barbarn, 1999). Los granitoides cumplen dos criterios es un roca plutnica y est comprendido entre el 20 y 60 % de cuarzo. La mayora de los granitoides se forma por fusin parcial de la corteza (rocas plutnicas y sedimentarias de diferente composicin).

Granitoiderico en cuarzo909060602020CuarzosienitafeldespticaCuarzo-sienitaCuarzo-monzonitaCuarzo-monzodioritaSienitaMonzonitaMonzodioritaSienita feldespatoidea5103565Monzonita feldespatoideaMonzodiorita feldespatoidea9010Monzosienitade foidSienita de foidMonzodiorita de foidGabro de foidCuarzodiorita /Cuarzogabro510Diorita/Gabro/AnortositaDiorita/Gabro defoid60FoiditasGranitoGrano-dioritaTonalitaGranito feldespticoQPF60SienitafeldespticaASienita feldesptica feldespatoidea

CARACTERSTICAS MINERALGICAS Y QUMICA DE LOS GRANITOIDES

GRANITO-La SiO2 es superior a un 66 %.-El feldespato alcalino es el constituyente principal.-El cuarzo entre un 20 y 60 %.-Los mficos biotia y moscovita.-Accesorios apatito, esfena, circn y magnetita.-El microclino y las pertitas son abundante en los granitosGRANODIORITALa SiO2 es superior a un 66 %.- Domina la andesina sdica y el feldespato potsico es subordinado. TONALITA-La SiO2 es superior a un 66 %.--El cuarzo entre un 20 y 60 %.-La plagioclasa sdica es el principal constituyente.-Hornblenda y biotita como fmicos.-Accesorios clorita,apatito y magnetita.

2.2.1 Petrografa:

Las rocas granitoides tienen un tamao de grano de medio a grueso, generalmente, que refleja enfriamiento lento y presencia de voltiles, particularmente agua, lo cual facilita el crecimiento mineral. Las plagioclasas, el cuarzo y los feldespatos alcalinos son las fases minerales predominantes en muchos granitoides, aunque algunos pueden estar ausentes en la gama de rocas que van desde tonalitas hasta variedades sienticas. El contenido de feldespatos alcalinos vara con la composicin siendo ms altos en rocas alcalinas. La biotita y la hornblenda son las fases minerales mficas predominantes. La moscovita es ms abundante en granitoides peralumnicos. El clinopiroxeno es muy raro, slo encontrndose la fase ms sdica (augita). El olivino (fayalita) y el ortopiroxeno son raros. El olivino fayalitico ocurre en algunos granitoides alcalinos y los ortopiroxenos en granitoides anhidros de altas temperaturas denominados charnockitas.

Las fases minerales menores (o accesorios) en granitoides incluyen apatito, circn, magnetita, cordierita, ilmenita, monacita, titanita, allanita, turmalina, pirita, fluorita, entre otros.

La textura granular hipidiomrfica o alotriomrfica es la ms comn. Tambin suelen estar presentes texturas mirmequticas, grfica, pegmatticas, pertticas, antipertticas, etc. (Winter, 2001).

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2.2.2 Qumica:

La composicin qumica de los granitoides es variable. La tablas 3 ilustra las concentraciones promedio para elementos mayoritarios de algunas rocas granitoides, de un nmero de marcos tectnicos contrastantes.

Tabla 3. Anlisis qumico (%) de xidos mayoritarios para rocas granitoides (Winter, 2001).

xido123456789101112

SiO268,071,675,667,269,570,973,869,868,157,366,054,4

TiO20,70,20,10,50,40,40,30,30,50,90,51,0

Al2O314,111,713,015,214,214,012,415,615,115,915,216,1

FeO*6,64,01,34,13,13,02,72,83,99,14,510,6

MnO0,10,10,070,10,10,10,10,10,10,60,30,8

MgO1,60,20,11,71,41,20,21,21,65,32,26,3

CaO4,70,10,54,33,11,90,83,23,17,44,28,5

Na2O3,55,53,94,03,22,54,14,93,73,13,92,8

K2O0,34,74,71,33,54,14,71,83,41,13,40,3

P2O50,1-----0,080,10,10,20,080,10,2---------------

Total99,698,199,398,498,598,398,999,799,6100,7100,2100,8

1: promedio de 6 plagiogranitos de ofiolitas en Omn; 2: Granito de la isla Ascensin; 3: promedio de 11 granitos biotticos de Nigeria; 4: promedio de 17 granitoides tipo M, arco de Nueva Bretaa; 5: promedio de 1074 granitoides tipo I; 6: promedio de 704 granitoides tipo S, Australia; 7: promedio de 148 granitoides tipo A; 8: promedio de 355 gneis gris arquanos; 9: promedio de 250 granitoides tipo I y tipo M 1500 y rocas subsaturadas en slice a R1 bajo y R2 alto. Dicho diagrama puede ser aplicado para sus equivalentes plutnicos.

La proporcin FeOt/ (FeOt+MgO) en las rocas gneas es un importante indicador de la historia de fraccionamiento de una asociacin de rocas. La figura 5 muestra el grfico utilizado para clasificar las rocas como ferrosas o magnesianas.

% SiO2

Figura 5. Diagrama FeOt/ (FeOt+MgO) en funcin al % SiO2 (Frost, 2008).

En forma general, la concentracin de Fe tiende aumentar en relacin al Mg, cuando incrementa la concentracin de SiO2, por lo cual es posible estudiar el grado de cristalizacin fraccional de una asociacin de rocas y las condiciones fisicoqumicas que predominaron en el fundido magmtico.

Para discriminar entre los campos alcalinos, alcalino-clcicos, calco-alcalinos y clcicos de rocas granitoides se utiliza el diagrama de estimacin de MALI (figura 6).

Figura 6. Diagrama de discriminacin de MALI (Frost, 2008).

En este diagrama es graficado Na2O+ K2O- CaO en funcin al % de SiO2, lo cual refleja la composicin y abundancia de feldespatos en la roca. A mayor concentracin de plagioclasa anorttica, el MALI tienda a ser menor y las rocas son de tipo calco-alcalino a clcico. El MALI tambin es utilizado para estudiar la historia de fraccionamiento de una serie de rocas, ya que a medida que aumenta la cristalizacin fraccional en el fundido magmtico, el ndice MALI tienda aumentar.

En la figura 7 es mostrado el diagrama Al2O3/ (Na2O+K2O) en funcin a Al2O3/ (CaO+Na2O+K2O) con los xidos en sus proporciones moleculares (Maniar y Piccoli, 1989), el cual permite clasificar a las rocas como metalumnicas, peralumnicas y peralcalinas.

Este diagrama es importante porque permite inferir posibles rocas fuentes y marcos tectnicos de formacin con ciertas limitaciones, debidas a las complejidades que presentan las rocas granitoides. Cuando la concentracin de almina es mayor que la concentracin de Na2O, K2O y CaO, las rocas son peralumnicas, las cual es considerado que proviene de la refusin de materiales de la corteza continental. Esto ocurre en zonas de colisin continental y de subduccin. En cambio cuando la concentracin de los lcalis es mayor que el aluminio las rocas son peralcalinas. Este tipo de rocas est asociada principalmente a zonas de apertura continental e islas ocenicas.

Figura 7. Diagrama de Maniar y Piccoli, (1989).

2.2.3.3 Clasificacin S-I-A-M o alfabtica:

Una clasificacin basada sobre parmetros qumicos propuesta por Chappell y White, (1974) denominada clasificacin S-I-A-M o alfabtica, tiene mucha utilidad para el estudio de rocas granitoides. La tabla 4 muestra las caractersticas ms resaltantes de los distintos grupos que conforman esta clasificacin.

Tabla 4.Clasificacin S-I-A-M para rocas granitoides (Winter, 2001)

Tipo%SiO2K20/Na2OCa, SrA/(CNK)MNMiscelneasPetrognesis

M

46-70

Baja

Alto

< 1,0

-------Baja Conc.Rb, Th, U, LIL y HFS.ZS o IODerivado del manto.

I

53-76

BajaAlto en variedades mficas

1,0- 1,1Corindn normativo 1,1Corindn normativo>1%

Variable LIL/HFS. Alta Conc. Rb, Th y U.

ZS, CS.Fuente sedimentaria.

A

74-77

1

Bajo

Toleitico Tipo M & I MetalumnicoCalcoalcalino Tipo I>Tipo S Metalumnico a suavemente peralumnicoCalcoalcalino Tipo S PeralumnicoCalcoalcalino Tipo I-S (Tipo A) Metalumnico a peralumnicoAlcalino Tipo A PeralcalinoToleitico Tipo M Metalumnico

Tipo de rocaCuarzo diorita en arcos madurosTonalitas & granodioritas> granitos o gabrosMigmatitas y leucogranitosBimodal granodiorita+diorita- gabroGranito, sienita+diorita- gabroPlagiogranito

Origen

Fusin parcial de material mfico proveniente del mantoFusin parcial de material mfico derivado del manto+ corteza continentalFusin parcial de material proveniente de la corteza continentalFusin parcial de la corteza inferior + contribucin del mantoFusin parcial del manto y/o corteza inferior (anhidra)Fusin parcial del manto y cristalizacin fraccional

Mecanismos de fusinTransferencia de fluidos y especies disueltas de la losa de subduccin a la cua mantelar. Fusin de la cua y transferencia de calor a corteza superiorEl proceso es similar al arco de isla ocenicoEngrosamiento de la corteza continental+ calor radiognicoCalor de la corteza continental+ calor del mantoTransferencia de calor adiabtica y fundidos magmticos del manto.Similar a la apertura continental

AIO: Arco de Isla Ocenico; MCA: Margen Continental Activo; CC: Colisin Continental; PO: Post- Orognico; AC: Apertura Continental;PC: Punto Caliente; CMO: Cordillera Medio Ocenica; IO: Islas Ocenicas.

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2.3 Discriminacin qumica de marcos tectnicos de formacin para granitoidesExiste una estrecha relacin entre la composicin qumica de las rocas granitoides y el ambiente geodinmico en el cual puedan formarse. Producto de esta relacin han sido realizados muchos intentos para tratar de discriminar el ambiente tectnico de formacin de las rocas granticas, usando anlisis qumicos. Existen varios diagramas utilizados para tal fin, entre los cuales pueden mencionarse:

1. Diagramas de discriminacin tectnica de Pearce y col. (1984) usando una combinacin de elementos traza, tales como Nb- Y, Ta- Yb, Rb- (Y+ Nb) y Rb- (Yb+ Ta).2. Diagramas de discriminacin tectnica de Batchelor y Bowden (1985) quienes usaron el diagrama R1-R2 De la Roche para discriminar tectnicamente a las rocas granitoides.3. Diagramas para discriminacin de ambiente tectnico, propuestos por Maniar y Piccoli, (1989).De los diagramas anteriormente mencionados, los pertenecientes a Pearce y col. son los ms utilizados (figura 10).

Figura 10. Diagramas de discriminacin tectnica propuestos por Pearce y col. (1984). Syn- COLG (granitos sintectnicos), WPG (granitos intraplacas), ORG (granitos de cordilleras ocenicas), VAG (granitos de arcos volcnicos).

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Como puede observarse en los diagramas de la figura 10, cada ambiente geodinmico est caracterizado por una determinada concentracin de elementos traza. Para la construccin de estos diagramas fueron elegidas muestras de rocas granitoides de varios ambientes geodinmicos actuales y le fue determinada la concentracin de los elementos trazas, sin embargo, Forster y col. (1997) realizaron una evaluacin del diagrama Rb- (Y+Nb), llegando a la conclusin de que estos diagramas slo tienen una utilidad cuando estn combinados con interpretaciones geolgicas y radiomtricas. Forster (op.cit.) argumentan que los ambientes geodinmicos no son estticos en el tiempo y el espacio, por lo cual pueden ocurrir mezclas de ambientes pasados con actuales que originen malas interpretaciones al usar los diagramas de Pearce y col.

Los diagramas de Batchelor y Bowden tambin intentan discriminar el marco tectnico de formacin para rocas granitoides utilizando los parmetros R1-R2 propuestos por De La Roche y col. (Figura 11).

Figura 11. Discriminacin tectnica de Batchelor y Bowden (1985). 1: Granitoides anorognicos, 2:Tardo orognicos, 3: Post-colisinales, 4: Pre-colisinales, 5: Fraccionados del manto, 6: Sin- colisinales, 7: Postorognicos. R1:4Si-11(Na+K)-2(Fe+Ti) y R2: 6Ca+ 2Mg+ Al.

La figura 11 muestra los distintos ambientes geodinmicos asociados a determinados valores de R1-R2. Por ejemplo, ciertas rocas y las aplitas del plutn de Florida, La Plata, Argentina (Carol y col. 2007) muestran valores que indican un ambiente sin-colisional para su formacin.

Otro diagrama comnmente utilizado para discriminar ambientes tectnicos de formacin es el propuesto por Maniar y Piccoli (1989) (figura 12).

Figura 12. Campos de discriminacin tectnica propuesto por Maniar y Piccoli, (1989).

La figura 12 permite observar que mediante el uso de las concentraciones de Al, Na, K y Ca es posible inferir a que tipo pertenece un determinado cuerpo grantico (Tipo S o I principalmente). Como es conocido, la clasificacin S-I-A-M tiene cierto carcter gentico, es decir, relaciona a los granitoides con un determinado marco tectnico de formacin. Por ejemplo, los granitoides tipo S son originados por fusin de materiales de la corteza continental, por lo cual son peralumnicos y, en forma general, este tipo de granitoides est asociado a zonas de colisin continental donde existe reciclaje de material de la corteza rico en aluminio. Por otro lado, los granitoides tipo I se forman en zonas de subduccin principalmente, donde existe refusin de corteza basltica proveniente del manto y posterior cristalizacin fraccional, lo cual genera fundidos con una proporcin casi similar de almina y lcalis y una alta concentracin de Ca.