K/Ar de 54 rocas ígneas y metamórficas del ...

Download K/Ar de 54 rocas ígneas y metamórficas del ...

Post on 11-Feb-2017

215 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Revista Mexicana de Ciencias Geolgicas

    ISSN: 1026-8774

    rmcg@geociencias.unam.mx

    Universidad Nacional Autnoma de Mxico

    Mxico

    Sol, Jess; Salinas, Juan Carlos; Gonzlez Torres, Enrique; Cendejas Cruz, Jos Eduardo

    Edades K/Ar de 54 rocas gneas y metamrficas del occidente, centro y sur de Mxico

    Revista Mexicana de Ciencias Geolgicas, vol. 24, nm. 1, 2007, pp. 104-119

    Universidad Nacional Autnoma de Mxico

    Quertaro, Mxico

    Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57224109

    Cmo citar el artculo

    Nmero completo

    Ms informacin del artculo

    Pgina de la revista en redalyc.org

    Sistema de Informacin Cientfica

    Red de Revistas Cientficas de Amrica Latina, el Caribe, Espaa y Portugal

    Proyecto acadmico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

    http://www.redalyc.org/revista.oa?id=572http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57224109http://www.redalyc.org/comocitar.oa?id=57224109http://www.redalyc.org/fasciculo.oa?id=572&numero=6081http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57224109http://www.redalyc.org/revista.oa?id=572http://www.redalyc.org

  • Sol et al.104

    RESUMEN

    Se presenta un listado y se discuten las edades K/Ar de 54 muestras de rocas gneas y metamrficas de varias localidades de Mxico determinadas en el marco de un convenio entre el Consejo de Recursos Minerales (ahora Servicio Geolgico Mexicano) y el Instituto de Geologa de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico. Se analizaron rocas de los siguientes estados: Baja California Sur, Colima, Durango, Estado de Mxico, Guerrero, Jalisco, Oaxaca, San Luis Potos, Sinaloa y Zacatecas. Se reporta la informacin relevante de cada muestra, ubicacin, unidad geolgica, descripcin petrogrfica, mineral analizado, edad calculada y el contexto geolgico regional. Asimismo, se proporcionan en forma de tabla los datos analticos de todas las muestras. El rango de las edades obtenidas vara de 2 Ma a 249 Ma; alrededor del 30% de las muestras fechadas corresponden a cuerpos de rocas volcnicas y plutnicas del Oligoceno, distribuidos en la Sierra Madre Occidental y Sierra Madre del Sur.

    Palabras clave: edades K/Ar, rocas gneas, rocas metamrficas, Mxico.

    ABSTRACT

    Fifty-four samples of igneous and metamorphic rocks from south, central and northern Mexico have been analyzed by the K/Ar method. Samples were provided to Instituto de Geologa of Universidad Nacional Autnoma de Mxico by the Consejo de Recursos Minerales (now Servicio Geolgico Mexicano) from selected regions of the following states: Baja California Sur, Colima, Durango, Estado de Mxico, Guerrero, Jalisco, Oaxaca, San Luis Potos, Sinaloa y Zacatecas. All relevant information for each sample, including location, geological unit, petrographical description, mineral analyzed and age is described in the text; analytical data for each sample are given as a table. Ages range from 2 Ma to 249 Ma, with about 30% being Oligocene ages related to volcanism and plutonism in the Sierra Madre Occidental and Sierra Madre del Sur.

    Key words: K/Ar ages, igneous rocks, metamorphic rocks, Mexico.

    Edades K/Ar de 54 rocas gneas y metamrficas del occidente,centroysurdeMxico

    Jess Sol1,*, Juan Carlos Salinas2, Enrique Gonzlez-Torres1 y Jos Eduardo Cendejas Cruz2

    1 Instituto de Geologa, Universidad Nacional Autnoma de Mxico, Ciudad Universitaria, 04510 Mxico D.F., Mxico.

    2 Servicio Geolgico Mexicano, Boulevard Felipe ngeles s/n, Carretera Mxico-Pachuca Km. 93.5, Colonia Venta Prieta, 42080 Pachuca, Hidalgo, Mxico.

    * jsole@geologia.unam.mx

    Revista Mexicana de Ciencias Geolgicas, v. 24, nm. 1, 2007, p. 104-119

  • Edades K/Ar de 54 rocas gneas y metamrficas de Mxico 105

    INTRODUCCIN

    El Consejo de Recursos Minerales (CRM) realiz en el ao 1999 un convenio con el Instituto de Geologa de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico (UNAM) para la determinacin de edades K/Ar en muestras de rocas recolectadas durante las campaas de cartografa del CRM en 1999-2000. Del conjunto de muestras se escogieron 54 consideradas como las ms viables para datacin por el mtodo mencionado.

    En este trabajo se reporta una tabla completa con los fechamientos obtenidos, la descripcin petrogrfica de las muestras, la discusin sobre el posible significado de cada edad, as como del contexto geolgico regional en donde se ubican.

    Los fechamientos realizados se llevaron a cabo con el fin de conocer las relaciones temporales de algunos cuerpos de roca que forman parte de varias cartas geolgico-mineras elaboradas por el CRM. En el presente trabajo se conside-r que por la gran cantidad de fechamientos y su amplia distribucin en el territorio nacional, es ms conveniente agrupar las muestras fechadas por regiones (Figura 1), con el objetivo inicial de localizar la ubicacin de las mismas y, por otra parte, el poder integrar las muestras dentro de un contexto geolgico regional a fin de comentar en forma general las posibles afinidades o contrastes de las edades reportadas dentro de los episodios de magmatismo o de deformacin reconocidos en cada regin.

    La ubicacin de las muestras fechadas se efectu en mapas geolgicos simplificados que se elaboraron a partir de modificaciones realizadas a la Carta Geolgica de la Repblica Mexicana escala 1:2,000,000 de Ortega-Gutirrez et al., 1992). En caso de que el lector requiera conocer detalles geolgicos especficos, est en posibilidad de consultar las cartas geolgicas respectivas elaboradas por el CRM. Las siete grandes regiones en que se agruparon las muestras son: 1) Complejo plutnico de La Paz (Baja California Sur); 2) batolito de Manzanillo (Colima); 3) Sierra Madre Occidental, sector central (Durango y Sinaloa); 4) Faja Volcnica Transmexicana, sector occidental y central (Jalisco y Estado de Mxico); 5) Sierra Madre del Sur en (a) Guerrero y (b) Oaxaca; y 6) sector meridional de la Mesa Central (San Luis Potos y Zacatecas) . Como se observa, la denominacin de algunas de las regiones anteriores corresponden a sectores de las provincias geo-lgicas establecidas por Ortega-Gutirrez et al. (1992), sin embargo, en otras regiones se prefiri hacer alusin a otro tipo de denominacin, por considerar que en dichos casos se les enmarca con mayor claridad.

    METODOLOGA ANALTICA

    De cada roca se recolect un mnimo de 5 kg. Una vez fragmentadas manualmente con martillo, se procedi a romperlas con una quebradora de quijadas de acero.

    Despus se fragmentaron a un tamao inferior a 2 mm con una quebradora de discos de acero. Posteriormente se tamizaron en dos fracciones, 500-400 m y 400-250 m para escoger la ms adecuada para la separacin mineral. En general se us la fraccin comprendida entre 250 y 400 m. La separacin mineral se realiz con un separador magntico Frantz y mtodos manuales, usndose lquidos pesados en algunos casos.

    Los anlisis de potasio se realizaron usando un espec-trmetro secuencial de Fluorescencia de Rayos X Siemens SRS 3000 equipado con tubo de rodio y ventana de berilio. Se realizaron los anlisis siguiendo el mtodo propuesto por Sol y Enrique (2001). En concreto, se fundieron 100 mg de muestra con 7 g de una mezcla de metaborato y tetraborato de litio. Se usaron varios estndares naturales de distinta composicin para calibrar un rango de potasio comprendido entre 0.5 y 12.5% en peso. Los errores de la calibracin son en general inferiores a un 1% en valor relativo. Para el clculo general del error en la edad se us un valor del 2% de error en la medicin del potasio.

    El argn se midi en un espectrmetro de masas MM1200. Primero las muestras se desecaron a 110C du-rante una noche para eliminar el agua adsorbida. Despus se pesaron en una balanza con una precisin de 0.01 mg. Las muestras, divididas en grupos, se cargaron en la lnea de extraccin de argn y se esper hasta conseguir un vaco adecuado. Previo a cada anlisis se aade un alcuota del trazador de 38Ar (spike) que se usa para aplicar el mtodo de dilucin isotpica con el que calculamos la concentracin de argn. Las muestras se fundieron en un horno de tntalo de doble vaco, a unos 1,600 C. El gas obtenido, mezcla de gases nobles, H2O, CO2, N2, H2, y otros gases, se purific con una trampa de metal enfriada con nitrgeno lquido y tambin con un horno de titanio en algunos casos. Los gases restantes se concentraron en un volumen reducido de la lnea de extraccin mediante una trampa de carbn activado

    3

    1

    5

    8

    5a 5b

    4

    2

    6

    Figura 1. Mapa ndice general de las regiones en que se agrupan las muestras fechadas. 1: Complejo plutnico de La Paz; 2: batolito de Manzanillo; 3: Sierra Madre Occidental, sector central; 4: Faja Volcnica Transmexicana, sector occidental y central; 5: Sierra Madre del Sur en (a) Guerrero y (b) Oaxaca; y 6: sector meridional de la Mesa Central.

  • Sol et al.106

    PR-1PR-3

    km

    24

    110

    23

    N

    Cuaternariosedimentario continental

    Cretcicogranito-basalto

    Cretcico Superiorgrantico

    Negenosedim ntarioe

    Mesozoicometamrfico

    Muestra

    Ciudad

    Carretera

    RRO-1

    La Paz

    0 25 50

    RRO-3RRO-3O-2RRO-2

    PR-2PR-2

    San Josdel Cabo

    Cabo San Lucas

    extincin ondulante. El fechamiento se obtuvo a partir de un concentrado de biotita y la edad obtenida fue de 100 3 Ma, la cual debe corresponder a la edad de enfriamiento o deformacin incipiente de este metagranito.

    PR-2. Granito que forma parte del Batolito Peninsular. Est constituido por cuarzo anhedral, plagioclasa euhedral y cristales de biotita grandes (hasta un 20%). Se encuentra en forma masiva cortado por diques aplticos. Se separ biotita, y se obtuvo una edad de 67 2 Ma que interpretamos como

    enfriada con nitrgeno lquido. Ya expandidos de nuevo en este volumen, se purificaron una vez ms con una trampa de estado slido de Zr-Al-Ti de SAES. Los errores obte-nidos en las determinaciones de argn se aaden en forma gaussiana a los de la pesada y la medicin de K, obtenin-dose finalmente un error para la edad. Todos los anlisis se realizaron en el Laboratorio Universitario de Geoqumica Isotpica (LUGIS) de la UNAM. En todos los clculos se han usado las constantes recomendadas por Steiger y Jger (1977). Los estndares usados para la calibracin son las biotitas HD-B1 y LP-6 de 24.0 y 128 Ma, respectivamente (Odin et al., 1982; Fuhrmann et al., 1987).

    RESULTADOS Y DISCUSIN

    Los resultados analticos obtenidos se muestran en la Tabla 1, en la que se integran tambin las coordenadas, el mineral separado, as como el tipo de roca. Se presenta en este apartado una breve descripcin geolgica y petrogrfica de cada muestra, junto con algunos comentarios sobre la interpretacin de las edades obtenidas. Nuestro objetivo fue tener un marco de referencia para una interpretacin general del significado de cada edad, as como algunos rasgos generales del contexto geolgico regional que proporcionen un contexto a los resultados obtenidos. Las muestras se describen en los sectores en los que se ubican, sin embargo, para facilidad de ubicacin, en la Tabla 1 estn ordenadas por estados y por orden alfabtico de carta y cdigo de muestra.

    Complejo plutnico de La Paz

    La regin est constituida predominantemente por rocas plutnicas con edades que varan del Cretcico Tardo al Paleoceno (Ortega-Gutirrez et al., 1992; Ferrari et al.,2005), y representa la continuacin al sur del conjunto batoltico peninsular (Gastil et al., 1990). De acuerdo con este ltimo autor, la edad de este conjunto plutnico es ms amplia, variando entre los 140 y 80 Ma.

    Las muestras fechadas presentan rangos de edades que se integran al contexto geolgico de la regin y estn constituidas por rocas intrusivas con y sin metamorfismo (Figura 2).

    Baja California SurHoja San Juan de los Planes (1:50,000)PR-1. La litologa de la muestra fechada corresponde a

    un cuerpo de metagranito intrusionado por diques de prfido andestico paralelos a la foliacin. Forma un cuerpo alargado paralelo a la costa a unos 4 km al NW de la localidad Las Primeras Piedras, cubriendo un rea de aproximadamente 8 km2. Est constituida principalmente por cristales gran-des de cuarzo anhedral, biotita y anfboles subhedrales, y presenta una textura metamrfica. El cuarzo muestra una

    Figura 2. Mapa geolgico simplificado con la ubicacin de las muestras fechadas en la regin del complejo plutnico de La Paz, Estado de Baja California Sur.

  • Edades K/Ar de 54 rocas gneas y metamrficas de Mxico 107

    la edad de enfriamiento de este granito.PR-3. Gabro que se presenta en forma de apfisis, en

    contacto con rocas migmatticas(?), las cuales se encuentran intrusionadas por diques aplticos. Se localiza a aproxima-damente 1 km al SE de Santa Martha, cerca de una zona de alteracin hidrotermal. Est formado por piroxeno, plagio-clasa y, en menor porcentaje, anfboles euhedrales. De este gabro se separ anfbol, dando una edad de 111 3 Ma que correspondera a la edad de enfriamiento de la roca.

    Hoja El Rosario (1:50,000)RRO-1. La muestra se clasific como una metapelita,

    que adems presenta una textura protomilontica. En la car-tografa del Consejo de Recursos Minerales, estos cuerpos de roca han sido nombrados informalmente como metape-litas El Cardonoso, y afloran en el arroyo Las Palomas. Se aprecia una alineacin incipiente definida por las micas. Se analiz la roca entera, por la finura de grano, y se obtuvo una edad de 74 4 Ma. Al tratarse de una roca con textura metamrfica hay que pensar que lo ms probable es que esta sea la edad del metamorfismo-deformacin. Esta edad es muy parecida a la obtenida para la muestra RRO-2, siendo cortada por esta ltima.

    RRO-2. Es un granito que corta a RRO-1 en la mis-ma localidad anterior. Presenta una variacin textural en lmina delgada y muestra de mano. En algunos sectores de la lmina an quedan relictos de la textura del granito. En otros sectores la textura es milontica con porfidoclastos de feldespato. La edad obtenida a partir de un concentrado de biotita fue de 77 3 Ma. Se puede interpretar como la edad del intrusivo, o ms probablemente, de la deformacin comn a RRO-1 y RRO-2.

    RRO-3. La litologa de la muestra corresponde a una microdiorita, la cual corta a un cuerpo de granodiorita de-formada al que informalmente se le denomina La Buena Mujer, de edad Cretcico Superior, en la cartografa del CRM. Muestra una variacin textural en lmina delgada, definida por un bandeamiento metamrfico. Unas bandas estn constituidas por plagioclasa, feldespato y anfbol de grano medio y otras presentan una textura cataclstica. Se separ anfbol que dio una edad de 106 3 Ma, no pudien-do concluirse si corresponde a la edad de la deformacin o del protolito, aunque tratndose de anfbol es posible que la edad obtenida est prxima a la edad de enfriamiento de la roca gnea.

    Regin del batolito de Manzanillo

    El batolito de Manzanillo forma parte de una amplia faja de magmatismo reconocido en la Sierra Madre del Sur (SMS). En forma particular, las rocas intrusivas que forman parte de la zona batoltica de las costas de Jalisco y Colima han sido fechadas por diferentes mtodos encontrndose edades del Cretcico Tardo y en la porcin sureste del ba-tolito de Manzanillo se reportan edades terciarias (Schaaf et

    al., 1995; Morn-Zenteno et al., 1999, 2000). Asimismo se puede sealar la presencia en la regin de roc...