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Publicación del Informe Registrado “Termobarometría de las unidades plutónicas del Carbonífero-Triásico de la Cordillera Frontal del norte chico, Chile: aplicación al Complejo Plutónico Guanta (29°45’ S); región de Coquimbo”

Autores: Yaritza Uribe, Miguel Ortiz, Ricardo Velásquez.

En esta entrada les compartimos información general sobre el Informe Registrado “Termobarometría de las unidades plutónicas del Carbonífero-Triásico de la Cordillera Frontal del norte chico, Chile: aplicación al Complejo Plutónico Guanta (29°45’ S)”, publicado durante el año 2020 por el Plan Nacional de Geología y desarrollado por un equipo de la Unidad de Geología Regional en el que participó, además, Yaritza Uribe, en ese entonces estudiante memorista de la Universidad Andrés Bello. Se encuentra disponible para consulta en la Biblioteca de Sernageomin y puedes acceder a él en la Tienda.

Metodología de trabajo, principales hallazgos y estudios propuestos

Imagen EDS donde se observa cristal de anfíbola (Anf) en contacto con cristal de plagioclasa (Pl). Imagen obtenida mediante la técnica de Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), utilizando electrones retrodispersados (BSE). Equipo EVO MA-10 Marca ZEISS. Laboratorio de Geología Isotópica SERNAGEOMIN.

El estudio se basó en el análisis por microsonda electrónica para obtener la composición química mineral de cristales de anfíbola y plagioclasa en tonalitas del Complejo Plutónico Guanta, en la alta cordillera del Elqui, para aplicar el geobarómetro de Al en hornblenda de Schmidt (1992) y el de Anderson y Smith (1995), junto con el geotermómetro de Holland yBlundy (1994), para determinar las condiciones PT de emplazamiento de los cuerpos estudiados.

La principal conclusión del estudio geotermobarométrico de las rocas del Complejo Plutónico Guanta es que éstas se emplazaron a presiones de entre 3,1±0,6 kbar y 4,8±0,6 kbar y a una temperatura en el rango entre 664±40° y 686±40 °C. Si se considera un gradiente de presión estándar, estas presiones equivalen a una profundidad de entre 11,7 km y 18,1 km. Estas profundidades, relativamente elevadas, son consistentes con las características texturales de los intrusivos de esta asociación de litofacies. La precisión observada en los resultados valida el método para ser empleado en este tipo de rocas. A nivel regional, los resultados indican profundidades de emplazamiento mayores para las rocas del Carbonífero Superior y del Pérmico Inferior (Complejo Plutónico Guanta), del orden de 15 km en promedio, mientras que, para las rocas del límite Pérmico-Triásico, se obtiene una profundidad de 10 km; por último, para una muestra del Triásico Superior, el estudio arrojó una profundidad de emplazamiento de tan solo 6,8 km. 

Resumen técnico del Informe Registrado

Fotomicrografía de corte transparente de una tonalita de anfíbola analizada en este trabajo. Se logra observar la textura primaria de la roca y algunos constituyentes mineralógicos primarios, como los cristales de anfíbola (Anf), plagioclasa (Pl) y cuarzo (Qz).

El presente informe registrado es el resultado de un trabajo de investigación orientado a determinar la profundidad del emplazamiento de intrusivos plutónicos del Carbonífero-Triásico de la cordillera Frontal del norte chico. Como primera etapa se realizó este proyecto, cuyo objetivo específico fue establecer las condiciones termobarométricas del emplazamiento del Complejo Plutónico Guanta, del Pérmico Inferior, el que representa el litodema más extenso de todo el Batolito Elqui-Limarí, ubicado en la cordillera Frontal de la región de Coquimbo (Murillo et al., 2017; Ortiz y Merino, 2015). Por medio de los resultados de química mineral obtenidos a través del análisis con microsonda electrónica, se calcularon las condiciones de presión y temperatura de cristalización para 3 muestras del Complejo Plutónico Guanta, colectadas cerca del estero de Guanta, al norte del río Turbio (~29°45’ S). Las rocas analizadas pertenecen a la asociación de litofacies tonalíticas (Peg(t)) del Complejo Plutónico Guanta, cartografiadas por Murillo et al. (2017), las que tienen una edad de cristalización bien controlada, en el lapso de ca. 291 a 286 Ma, correspondientes al Pérmico Inferior. Los cálculos fueron realizados utilizando las calibraciones de los geobarómetros de aluminio en hornblenda propuestos por Schmidt (1992) y por Anderson y Smith (1995), junto con el geotermómetro de Holland y Blundy (1994). Con las presiones calculadas, se estimó la profundidad del emplazamiento de cada unidad de roca y se concluyó brevemente sobre sus implicancias. Los resultados indican que las rocas cristalizaron a presiones que varían entre 3,1±0,6 y 4,8±0,6 kbar y a una temperatura entre 664±40° y 686±40 ºC. Estas presiones indicarían un emplazamiento en niveles medios de la corteza superior, a una profundidad entre 11,7±2,3 y 18,1±2,3 km.

Afloramiento de tonalitas de anfíbola y biotita del Complejo Plutónico Guanta, ubicado en laderas del valle del río Turbio, en la alta cordillera de la provincia de Elqui. Se observa foliación magmática y enclaves máficos dioríticos elongados.

Este ambiente plutónico mesozonal de cristalización de las rocas es consistente con las características petrográficas de esta unidad, entre las que abundan las texturas plutónicas gruesas, foliadas, meso a catazonales, las que caracterizan, y en gran parte distinguen al Complejo Plutónico Guanta de otras unidades del batolito (Murillo op. cit., Ortiz y Merino op. cit.; Nasi et al., 1985 y 1990). De forma complementaria se analizaron 3 muestras adicionales, pertenecientes a otros tresplutones de diferentes edades, para disponer de un control temporal y regional más amplio. Los resultados obtenidos en muestras de intrusivos del Carbonífero Superior (ca. 300 Ma), Pérmico Superior tardío (253 Ma) y Triásico Superior (217 Ma), indican profundidades de emplazamiento de ca. 16, 10 y 6,8 km, respectivamente. Los detalles específicos de estas unidades y la implicancia de las profundidades calculadas no son discutidos en este informe, pero sus resultados analíticos y cálculos se reportan en los anexos.

Los resultados obtenidos para el Complejo Plutónico Guanta, en conjunto con aquellos de las muestras adicionales (preliminares), indican que las profundidades del emplazamiento de los intrusivos del Carbonífero Superior tardío y del Pérmico Inferior son las mayores (~15 km), seguidas por la muestra del límite permo-triásico (10 km) y finalmente por la unidad del Triásico Superior, la que registra la menor profundidad de cristalización calculada (6,8 km). Esta tendencia es consistente con las características texturales de los intrusivos y con el ambiente tectónico regional, el que habría transitado desde un magmatismo de arco, en un ambiente compresivo, a una distención y adelgazamiento cortical bien reconocido hacia el Triásico Medio y Superior (Nasi et al., 1990; Mpodozis y Kay, 1990; Charrier et al., 2007; Ramos, 2009; Salazar et al., 2013; Murillo et al., 2017).