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GEOLOGÍA Y GEOTERMOBAROMETRIA DE LA SUITE METAMÓRFICA<br />
CHAFALOTE, BASAMENTO PREBRASILIANO, SURESTE DEL URUGUAY<br />
MASQUELIN, H. 1 ; SILVA, A.O.M. 2 ; PORCHER, C.C. 2 ; FERNANDES, L.A.D. 3 & MORALES, E. 1<br />
1. U<strong>de</strong><strong>la</strong>R - INGEPA, e-mail: hmasquel@fcien.edu.uy<br />
2.Curso <strong>de</strong> Pós-graduação em Geociências-IG/UFRGS<br />
3. CPGq-IG/UFRGS & Pesquisador CNPq<br />
RESUMEN<br />
El basamento prebrasiliano situado en el sureste <strong>de</strong>l Uruguay consiste principalmente <strong>de</strong> un complejo gnéisico <strong>de</strong> alto<br />
grado. Este complejo representa <strong>la</strong> porción más austral <strong>de</strong>l cinturón granito-gnéisico comprendido entre Florianópolis y<br />
Punta <strong>de</strong>l Este. Allí se <strong>de</strong>terminó <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> una <strong>suite</strong> <strong>de</strong> rocas para<strong>de</strong>rivadas, <strong>de</strong>nominada Suite Metamórfica<br />
Chafalote. Dicha <strong>suite</strong> está integrada por migmatitas pelíticas y cuarzo-fel<strong>de</strong>spáticas, con interca<strong>la</strong>ciones <strong>de</strong> esquistos<br />
magnesianos, gneises calcosilicatados, gneises máficos y anfibolitas. Datos preliminares <strong>de</strong> <strong>geotermobarometria</strong><br />
caracterizaron <strong>la</strong> trama más antigua, como formada en temperaturas <strong>de</strong> entre 768º y 850ºC y presiones <strong>de</strong> entre 11 y 7 kbar.<br />
La <strong>de</strong>formación tardia <strong>de</strong> esas rocas se caracterizó por corrimientos y zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> transcurrentes con cinemáticas<br />
diferentes <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>formación continental vincu<strong>la</strong>da con <strong>la</strong>s zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> neoproterozóico – cámbricas. Se sugiere que dos<br />
posibles metamorfismos en facies granulita fueron superpuestos. El mo<strong>de</strong>lo propuesto supone una primer evolución<br />
metamórfica M1 <strong>de</strong> una corteza continental, con pérdida <strong>de</strong> presión <strong>de</strong>l techo por sobrespesamiento cortical, y una segunda<br />
evolución metamórfica M2, con incremento térmico a presión constante por influjo <strong>de</strong> una gran cantidad <strong>de</strong> calor, a<br />
consecuencia <strong>de</strong>l ingreso <strong>de</strong> un volumen consi<strong>de</strong>rable <strong>de</strong> magma granítico.<br />
ABSTRACT<br />
The pre-brasiliano basement located in the southeastern region of Uruguay is build up by a high gra<strong>de</strong> gneissic complex.<br />
This complex represents the southernmost portion of a granitic – gneissic belt comprised between Florianópolis and Punta<br />
<strong>de</strong>l Este. Within this complex, the presence of a para<strong>de</strong>rived rock <strong>suite</strong> was <strong>de</strong>termined, named as Chafalote Metamorphic<br />
Suite. This <strong>suite</strong> is integrated by pelitic and quartzo-feldspathic migmatites, with interca<strong>la</strong>tions of magnesian schists, calcsilicate<br />
gneisses, mafic gneisses and amphibolites. Preliminary results from geothermobarometry characterized the earliest<br />
fabrics, as formed in temperatures between 768º and 850ºC, and pressures between 11 and 7 kbar. The <strong>la</strong>ter <strong>de</strong>formation<br />
event in these rocks was characterized by upthrusts and transcurrent shear zones with different kinematic pattern as the<br />
continental <strong>de</strong>formation re<strong>la</strong>ted to neoproterozoic – cambrian shear zones. It is suggested that possibly two different<br />
granulite facies metamorphisms could be superimposed. The proposed mo<strong>de</strong>l assumes that an earlier metamorphic evolution<br />
M1 was <strong>de</strong>veloped in a continental crust, with loss of pressure in the hanging wall due to crustal overthickening, and then a<br />
<strong>la</strong>ter metamorphic evolution M2 was continued, with thermal increase at constant pressure, by a great inflow of heat due to<br />
a consi<strong>de</strong>rable granitic magma arise.<br />
Introducción<br />
Los gneises proterozóicos expuestos en <strong>la</strong> región sureste <strong>de</strong>l Uruguay <strong>de</strong>finen un complejo metamórfico <strong>de</strong><br />
alto grado, <strong>de</strong>nominado Complejo Cerro Olivo (CCO; Masquelin y Tabó 1988).<br />
El área <strong>de</strong> afloramiento <strong>de</strong>l CCO, <strong>de</strong> ca. 3000 km 2 , está limitada: al Oeste, por <strong>la</strong> zona <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> <strong>de</strong> Sierra<br />
Ballena; al Este, por <strong>la</strong> zona <strong>de</strong> fal<strong>la</strong> que separa el CCO <strong>de</strong>l Grupo Rocha (Hasui 1975) y su ‘complejo basal’<br />
(Preciozzi et al. 1985); al Norte y Sur el mismo <strong>de</strong>saparece por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nicie Costera Atlántica.<br />
Constituye el extremo más austral <strong>de</strong>l cinturón granito - gnéisico que varios autores consi<strong>de</strong>ran como un terreno<br />
indiviso que se extien<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> Florianópolis hasta Punta <strong>de</strong>l Este (Da Silva et al. 1997; 1999; Preciozzi et al.<br />
1999; Basei et al. 2000; Hartmann et al. 2000; Frantz y Botelho 2000; Fernan<strong>de</strong>s et al. 2001).<br />
Dicho complejo gnéisico es consi<strong>de</strong>rado basamento prebrasiliano, en base a dataciones dispares realizadas<br />
por distintos métodos (Mantovani et al. 1987; Da Silva et al. 1997, 1999; Preciozzi et al. 1999).
El CCO está caracterizado por un conjunto <strong>de</strong> orto y paragneises, <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> migmatitas y <strong>la</strong> escaséz <strong>de</strong><br />
granitói<strong>de</strong>s intrusivos no metamórficos (Fig. 1).<br />
Sobre <strong>la</strong> base <strong>de</strong> una <strong>nueva</strong> cartografía geológica, fue separada <strong>de</strong>l CCO, una <strong>suite</strong> metamórfica <strong>de</strong>rivada <strong>de</strong><br />
rocas supracrustales, constituyendo una unidad <strong>de</strong> exposición re<strong>la</strong>tivamente importante. La misma fue<br />
<strong>de</strong>nominada <strong>de</strong> Suite Metamórfica Chafalote (SMCh; Masquelin 2001).<br />
Las rocas supracrustales <strong>de</strong> <strong>la</strong> SMCh <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l CCO fueron intruidas por cinco tipos <strong>de</strong> granitoi<strong>de</strong>s: (i)<br />
granodioritas anisótropas <strong>de</strong> grano grueso a biotita y p<strong>la</strong>gioc<strong>la</strong>sa; (ii) tonalitas con granate, biotita y cordierita;<br />
(iii) granitos alcali-cálcicos con escasa biotita; (iv) leucogranitos pegmatoi<strong>de</strong>s a muscovita; (v) granitos a biotita<br />
<strong>de</strong> grano fino.<br />
A continuación presentamos <strong>la</strong> <strong>geología</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> Suite Metamórfica Chafalote, los lito<strong>de</strong>mas que <strong>la</strong> integran, sus<br />
estructuras principales y <strong>la</strong>s características <strong>de</strong> su metamorfismo.<br />
Geología <strong>de</strong> <strong>la</strong> Suíte Metamórfica Chafalote<br />
La Suite Metamórfica Chafalote consiste <strong>de</strong> una asociación <strong>de</strong> rocas supracrustales intruidas por ortognaisses<br />
tonalíticos y granodioríticos. En esta <strong>suite</strong> son comunes <strong>la</strong>s migmatitas pelíticas y semipelíticas, con<br />
interca<strong>la</strong>ciones <strong>de</strong> gneises calcosilicatados, gneises máficos y anfibolitas.<br />
Las migmatitas pelíticas exhiben coloración gris oscura, grano fino a medio y ban<strong>de</strong>ado composicional<br />
marcado por <strong>la</strong> alternancia <strong>de</strong> bandas máficas y félsicas. Las bandas máficas son ricas en granate, cordierita,<br />
silimanita, fel<strong>de</strong>spato potásico, p<strong>la</strong>gioc<strong>la</strong>sa y biotita, mientras que <strong>la</strong>s bandas félsicas son irregu<strong>la</strong>res y exhiben<br />
composición cuarzo - fel<strong>de</strong>spática. Ocurren también venas leucócratas, <strong>de</strong> grano medio a grueso, que<br />
probablemente representan venas <strong>de</strong> fusión parcial. Interca<strong>la</strong>dos con los gneises pelíticos pue<strong>de</strong>n ocurrir lentes<br />
<strong>de</strong> gneises máficos.<br />
Las migmatitas cuarzo-fel<strong>de</strong>spáticas, son el litotipo dominante <strong>de</strong> <strong>la</strong> SmCh. Se caracterizan por su grano fino<br />
y su coloración gris-verdosa. La mineralogía consiste <strong>de</strong> p<strong>la</strong>gioc<strong>la</strong>sa, cuarzo, biotita, granate y, a veces,<br />
fel<strong>de</strong>spato potásico. Las venas <strong>de</strong> fusión parcial son parale<strong>la</strong>s al ban<strong>de</strong>ado gnéisico. Con frecuencia, <strong>la</strong>s<br />
migmatitas se encuentran interca<strong>la</strong>das con gneises calcosilicatados, anfibolitas y esquistos magnesianos.<br />
Los esquistos magnesianos exhiben como minerales esenciales gedrita, cordierita y magnetita (+- biotita e<br />
cuarzo).<br />
En el área <strong>de</strong> Sierra <strong>de</strong> los Vegas (Fig. 1), fueron <strong>de</strong>scritos gneises con biotita, muscovita y andalucita.<br />
Dichas rocas pue<strong>de</strong>n representar una asociación <strong>de</strong> paragneises pelíticos y/o semipelíticos, afectadas por un<br />
metamorfismo posterior, <strong>de</strong> temperatura más baja. Ese metamorfismo se re<strong>la</strong>ciona con <strong>la</strong> insta<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> <strong>la</strong> zona<br />
<strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> Sierra <strong>de</strong> los Vegas.<br />
Los gneises calcosilicatados exhiben grano fino a medio, y ban<strong>de</strong>ado caracterizado por <strong>la</strong> interca<strong>la</strong>ción <strong>de</strong><br />
bandas <strong>de</strong> color ver<strong>de</strong> c<strong>la</strong>ro y ver<strong>de</strong> oscuro. En <strong>la</strong>s bandas c<strong>la</strong>ras <strong>de</strong>l gneis ocurren dominantemente cuarzo y<br />
calcita (+-wo<strong>la</strong>stonita), mientras que <strong>la</strong>s bandas ver<strong>de</strong> oscuro son compuestas principalmente por diópsido y/o<br />
tremolita (+-grosu<strong>la</strong>ria). Interca<strong>la</strong>dos con los gneises también pue<strong>de</strong>n ocurrir lentes <strong>de</strong> mármores impuros.<br />
Las anfibolitas exhiben grano fino a medio, con color ver<strong>de</strong> oscuro, pudiendo presentarse como rocas<br />
macizas o ban<strong>de</strong>adas. Se componen generalmente por clinopiroxeno, anfíbol, p<strong>la</strong>gioc<strong>la</strong>sa, cuarzo y opacos.<br />
Las granulitas máficas presentan grano medio a grueso y coloración ver<strong>de</strong> oscuro. Su mineralogía esencial<br />
está compuesta por ortopiroxeno, clinopiroxeno, anfíbol, p<strong>la</strong>gioc<strong>la</strong>sa, cuarzo y biotita.<br />
Secuencia <strong>de</strong> eventos tectónicos<br />
Una secuencia <strong>de</strong> eventos preliminar fue establecida a partir <strong>de</strong>l estudio <strong>de</strong> exposiciones en esca<strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>talle y<br />
<strong>la</strong> utilización <strong>de</strong> criterios <strong>de</strong> superposición para <strong>la</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> <strong>la</strong> edad re<strong>la</strong>tiva, tales como el<br />
retrabajamiento y entre-cortamiento <strong>de</strong> tramas, el entrecortamiento <strong>de</strong> filones, <strong>la</strong> superposición <strong>de</strong> pliegues y <strong>la</strong><br />
superposición <strong>de</strong> asambleas minerales (cf. Hopgood 1980). La metodo-logía utilizada consistió en: (i) fijar los<br />
criterios <strong>de</strong> edad re<strong>la</strong>tiva; (ii) <strong>de</strong>finir los marcadores <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>formación; (iii) evaluar <strong>la</strong> intensidad <strong>de</strong> <strong>la</strong>
<strong>de</strong>formación; (iv) <strong>de</strong>finir zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> a partir <strong>de</strong> zonas <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>formación, y (v) caracterizar el padrón<br />
cinemático <strong>de</strong> <strong>la</strong>s mismas.<br />
El estudio <strong>de</strong> <strong>la</strong>s re<strong>la</strong>ciones <strong>de</strong> contacto entre <strong>la</strong>s distintas rocas <strong>de</strong>l CCO, indicó <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong><br />
interca<strong>la</strong>ciones tectónicas y contactos intrusivos que afectan a rocas <strong>de</strong> <strong>la</strong> SMCh. Los perfiles levantados<br />
proponen una reconstrucción parcial <strong>de</strong> <strong>la</strong>s zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> subhorizontales generadas (Fig. 2).<br />
Por otra parte, los marcadores <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>formación consistieron en: (i) filones <strong>de</strong> naturaleza variada;<br />
(ii)foliaciones y lineaciones minerales o <strong>de</strong> agregado (biotita); (iii) lentes menos <strong>de</strong>formadas incluidas en <strong>la</strong>s<br />
zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong>.<br />
Dos lineaciones <strong>de</strong> estiramiento fueron observadas (Fig. 1). La más antigua es un agregado biotítico<br />
contenido en el ban<strong>de</strong>ado gnéisico. Aunque coinci-<strong>de</strong>nte con una lineación <strong>de</strong> intersección entre <strong>la</strong> foliación <strong>de</strong><br />
biotita y ese ban<strong>de</strong>ado, <strong>la</strong> misma fue interpretada como lineación <strong>de</strong> estiramiento <strong>de</strong> orientación 15º al 305º. La<br />
más mo<strong>de</strong>rna, es <strong>de</strong>finida por ejes <strong>de</strong> micropliegues supercilíndricos <strong>de</strong> orientación 50º al 220º.<br />
En muchas exposiciones, se reconocieron dos grupos <strong>de</strong> estructuras: (i) Estructuras precoces, perteneciendo a<br />
un evento sinmetamórfico <strong>de</strong> pico térmico; (ii) Estructuras <strong>de</strong> retrabajamiento en reología dúctil, que afectan <strong>la</strong>s<br />
tramas generadas por el evento anterior (Fig. 3).<br />
El evento precoz consistió en una <strong>de</strong>formación sinmetamórfica <strong>de</strong> alta temperatura, generando un ban<strong>de</strong>ado<br />
gnéisico, por fuerte <strong>de</strong>formación dúctil, exhibiendo porciones <strong>de</strong> <strong>la</strong> SMCh estiradas NW-SE.<br />
El evento principal <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación generó foliaciones <strong>de</strong> bajo ángulo, que evolucionaron para zonas <strong>de</strong><br />
cizal<strong>la</strong> sub-horizontales <strong>de</strong> importancia regional. La SMCh está afectada por corrimientos <strong>de</strong> bajo ángulo y<br />
replegamiento <strong>de</strong> los mismos, vinculándose con zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> subverticales NW-SE y E-W. Las zonas <strong>de</strong><br />
cizal<strong>la</strong> <strong>de</strong> bajo ángulo fueron registradas principalmente por paragneises cuarzo-fel<strong>de</strong>spáticos y gneises<br />
calcosilicatados. Por lo menos dos generaciones <strong>de</strong> pliegues fueron reconocidas en asociación con <strong>la</strong> misma, y en<br />
particu<strong>la</strong>r pliegues con estilo en baúl a dos charne<strong>la</strong>s, materializados por filones félsicos <strong>de</strong> granitoi<strong>de</strong><br />
sincinemático. La tectónica subhorizontal fue <strong>la</strong> principal responsable <strong>de</strong> <strong>la</strong> interca<strong>la</strong>ción tectónica entre<br />
ortogneises granu-líticos, <strong>de</strong> composición tonalítica y migmatitas con p<strong>la</strong>gioc<strong>la</strong>sa- biotita- clorita- andalucita-<br />
cuarzo. Lentes <strong>de</strong> ortogneises metatonalíticos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> <strong>la</strong> parasecuencia, en <strong>la</strong> localidad <strong>de</strong> Cerro Infierno,<br />
fueron igualmente interpretados como producto <strong>de</strong> esa <strong>de</strong>formación.<br />
A continuación, un evento <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación por retrabajamiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>s tramas generadas en <strong>la</strong> fase principal<br />
sinmetamórfica generó el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> con transporte E-W. La formación <strong>de</strong> una foliación<br />
milonítica aprovechó <strong>la</strong> anisotropía p<strong>la</strong>nar previa <strong>de</strong>l ban<strong>de</strong>ado gnéisico. Esa <strong>de</strong>formación fue aun responsable<br />
por el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> importantes zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> transcurrentes con dirección general E-W e inclinación<br />
mo<strong>de</strong>rada hacia el Norte. Esas zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> retrabajaron parte <strong>de</strong> los corrimientos y <strong>de</strong>l ban<strong>de</strong>ado <strong>de</strong> alto<br />
strain, constituyendo lentes <strong>de</strong> tamaño variable. Las mismas presentaron una alternancia <strong>de</strong> dominios paralelos<br />
con fuerte foliación milonítica y dominios <strong>de</strong> crenu<strong>la</strong>ción o <strong>de</strong> lentes, conteniendo pliegues <strong>de</strong> arrastre y figuras<br />
<strong>de</strong> interferencia. Una serie <strong>de</strong> meso y microestructuras asimétricas se formaron progresivamente en esas zonas <strong>de</strong><br />
cizal<strong>la</strong>, <strong>de</strong>terminando un sentido cinemático general <strong>de</strong>xtral. La zona <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> <strong>de</strong> retrabajamiento se produjo en<br />
condiciones <strong>de</strong> reología dúctil y metamorfismo en facies anfibolita superior.<br />
Importantes intrusiones filonianas sincinemáticas <strong>de</strong> granito leucócrata fueron observadas a lo <strong>la</strong>rgo <strong>de</strong> dichas<br />
zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong>. Los filones registraron pliegues isoclinales y estructuras <strong>de</strong> interferencia entre<br />
pliegues.presentando<br />
Los estudios microtectónicos permitieron evi<strong>de</strong>nciar indicadores cinemáticos que consisten en porfiroc<strong>la</strong>stos<br />
<strong>de</strong> granate con co<strong>la</strong>s sigma <strong>de</strong> silimanita.<br />
Posteriormente, un evento dúctil tardío generó zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> discretas subverticales N-S, perpendicu<strong>la</strong>res a<br />
<strong>la</strong> zona <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> transcurrente E-W. La estructuras <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>das fueron pliegues - fal<strong>la</strong> mesoscópicos (strain-<br />
slip fold). Esa última fase <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación intracontinental fue vincu<strong>la</strong>da con el <strong>de</strong>sp<strong>la</strong>zamiento limítrofe <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />
gran<strong>de</strong>s zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> transcurrentes neoproterozoico - cámbricas (e.g. Zona <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> <strong>de</strong> Sierra Ballena), con<br />
acortamiento E-W y <strong>la</strong> colocación transtractiva <strong>de</strong> granitos tardi-orogénicos.
Metamorfismo y geotermobarometría <strong>de</strong> <strong>la</strong> SMCh<br />
Las informaciones termobarométricas <strong>de</strong> <strong>la</strong>s rocas <strong>de</strong> <strong>la</strong> SMCh fueron obtenidas por medio <strong>de</strong>l programa<br />
THERMOCAL (Hol<strong>la</strong>nd & Powell 1988). Este programa calcu<strong>la</strong> <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> equilibrio para cada<br />
reacción posible, utilizando <strong>la</strong>s activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los miembros finales <strong>de</strong> <strong>la</strong>s asambleas en equilibrio, <strong>de</strong> acuerdo<br />
con <strong>la</strong> ecuación general <strong>de</strong> equilibrio. Las activida<strong>de</strong>s fueron obtenidas por medio <strong>de</strong>l programa AX (Hol<strong>la</strong>nd<br />
1998), que utiliza mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s propios para calcu<strong>la</strong>r datos termobaro-métricos (no <strong>de</strong>masiado<br />
sofisticados; Tab<strong>la</strong> 1).<br />
Gneises pelíticos<br />
Los gneises pelíticos presentan textura granoblástica bien <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>da y asambleas minerales indicativas <strong>de</strong><br />
metamorfismo <strong>de</strong> alto grado. Fueron reconocidas dos asambleas minerales progresivas en equilibrio:<br />
(1) Crd + Grt + Bt + Pl + Qtz + Kf + L<br />
(2) Crd + Spl + Sil ± Qtz<br />
En el sistema KFMASH, para temperaturas muy altas y presiones bajas un gran número <strong>de</strong> reacciones <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>shidratación ocurren en pelitas, principalmente <strong>la</strong> reacción discontínua<br />
Crd + Bt + Qtz = Grt + Kf + H2O<br />
que produce <strong>la</strong>s asambleas características Crd + Grt + Kf + Bt y Crd + Grt + Kf + Als, que son diagnósticas<br />
para gneises <strong>de</strong> alto grado con cordierita (Bucher & Frey, 1994).<br />
De esa forma, <strong>la</strong> asamblea (1) es diagnóstica <strong>de</strong> gneises a cordierita <strong>de</strong> alto grado metamórfico, que ocurren<br />
en regiones <strong>de</strong> presión media y baja, mientras que <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> P - T <strong>de</strong>ducidas para esa asamblea se<br />
encuentran en el intervalo <strong>de</strong> 700 +- 50ºC y con presiones <strong>de</strong> 2 a 5 kbar (Bucher y Frey, 1994). La asamblea Crd<br />
+ Grt + Bi + Kf es transicional entre los facies anfibolita superior y granulita, indicando condiciones <strong>de</strong><br />
reducción <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> H2O.<br />
La asamblea (2) en <strong>la</strong>s metapelitas es representada por el crecimiento <strong>de</strong> Spl + Sil sobre <strong>la</strong>s cordieritas ricas<br />
en Fe. La formación <strong>de</strong> esa asamblea pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>scrita por <strong>la</strong> reacción <strong>de</strong> quiebra <strong>de</strong> <strong>la</strong> cordierita:<br />
Fe-Crd = Hc + Sil + Qtz<br />
Esa reacción, mo<strong>de</strong><strong>la</strong>da experimentalmente por Holdaway y Lee (1977) presenta su campo <strong>de</strong> estabilidad por<br />
encima <strong>de</strong> 768°C, para presiones <strong>de</strong> 2 a 4 kbar. La coexistencia <strong>de</strong> almandino con <strong>la</strong> asamblea Crd + Sil + Hc se<br />
limita a un punto invariante situado en 2.8 kbar y 768°C (QFM). Las condiciones pico <strong>de</strong> metamorfismo<br />
sugeridas por <strong>la</strong> asamblea (2) son <strong>de</strong> alta temperatura (>760°C), presiones bajas (2-4 kbar) e indican un grado<br />
consi<strong>de</strong>rable <strong>de</strong> <strong>de</strong>shidratación <strong>de</strong> <strong>la</strong> roca. Eso significa que el metamorfismo que afectó al gneiss pelítico<br />
alcanzó condiciones <strong>de</strong> P, T y H2O que se establecieron <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l campo <strong>de</strong>l facies granulita.<br />
Esquistos magnesianos<br />
Los esquistos magnesianos presentan como asamblea mineral en equilibrio:<br />
(1) Ged + Crd + Mt + Bt ± Qtz<br />
En composiciones pelíticas ricas en Mg, el ortoanfíbol comienza a cristalizar en condiciones <strong>de</strong> baja presión,<br />
y para temperaturas <strong>de</strong> 600º-650ºC. Asambleas minerales con ortoanfíbol (cummingtonita y gedrita) son<br />
producidas por medio <strong>de</strong> reacciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>shidratación que consumen clorita y biotita con el incremento <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
temperatura.<br />
La gedrita ocurre en rocas <strong>de</strong> alto grado metamórfico, pudiendo permanecer estable incluso en condiciones <strong>de</strong><br />
facies granulita. La primera ocurrencia <strong>de</strong> ese mineral <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> composición <strong>de</strong>l fluido y <strong>de</strong> <strong>la</strong> roca (Bucher<br />
y Frey, 1994).<br />
Anfibolitas<br />
La asamblea mineral en equilibrio <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> <strong>la</strong>s anfibolitas está compuesta por:
(1) Hbl + Pl ± Di ± Qtz ± Ilm ± Pirita<br />
En composiciones máficas, rocas conteniendo hornblenda y p<strong>la</strong>gioc<strong>la</strong>sa marcan el inicio <strong>de</strong>l facies anfibolita<br />
(500ºC). La ausencia <strong>de</strong> clorita (límite superior <strong>de</strong> estabilidad ~550ºC), y <strong>de</strong> epidoto (límite superior <strong>de</strong><br />
estabilidad ~600ºC) indican condiciones <strong>de</strong> facies anfibolita medio. A<strong>de</strong>más, <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> clinopiroxeno <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
serie diópsido – he<strong>de</strong>nbergita indica condiciones mínimas <strong>de</strong> facies anfibolito superior (>650°C).<br />
Granulitas máficas<br />
Las asambleas minerales <strong>de</strong> equilibrio en los gneises máficos con venas <strong>de</strong> fusión parcial están representadas<br />
por:<br />
(1) Opx + Cpx + Hbl + Pl ± Bt ± Qtz ± Spl<br />
Granos <strong>de</strong> ortopiroxeno en contacto con Hbl + Bt indican que el mismo es producto <strong>de</strong> <strong>la</strong> reacción <strong>de</strong> quiebra<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> hornblenda, marcando <strong>la</strong> transición entre los facies anfibolita superior y granulita. La reacción que marca<br />
esa transición fue presentada por Spear (1993):<br />
Hbl + Qtz = Opx + Cpx + Pl + H2O<br />
De esa forma, <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> temperatura alcanzadas por una granulita máfica <strong>de</strong> <strong>la</strong> SMCh fueron<br />
superiores a 800ºC, como indicado por <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> ortopiroxeno, que caracteriza condiciones <strong>de</strong> facies<br />
granulita (Bucher y Frey 1994). Esa temperatura, en cambio, no fue superior a 900ºC, ya que en todas <strong>la</strong>s<br />
muestras estudiadas, <strong>la</strong> paragénesis en equilibrio presenta hornblenda (límite superior <strong>de</strong> estabilidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> Hbl<br />
~900°C). La presencia <strong>de</strong> ortopiroxeno así como <strong>la</strong> ausencia <strong>de</strong> granate indicaron condiciones <strong>de</strong> presión baja a<br />
media (Spear 1993).<br />
Granulitas a granate<br />
Las granulitas a granate se encuentran como lentes interca<strong>la</strong>dos en gneises pelíticos migmatíticos, y presentan<br />
como asamblea mineral en equilibrio:<br />
(1) Opx + Cpx + Hbl + Grt + Pl ± Qtz<br />
Esa asamblea es típica <strong>de</strong> granulitas <strong>de</strong> presión media a alta (Spear 1993). Sin embargo, texturas tales como<br />
intercrescimentos simplectíticos <strong>de</strong> Opx + Pl, en contacto con porfirob<strong>la</strong>stos <strong>de</strong> granate, así como coronas <strong>de</strong><br />
ortopiroxeno sobre porfirob<strong>la</strong>stos <strong>de</strong> clinopiroxeno son producidas por <strong>la</strong> reacción:<br />
Grt + cpx + qtz = opx + pl<br />
que es diagnóstica <strong>de</strong> una disminución <strong>de</strong> presión durante <strong>la</strong> trayectoria retrógrada <strong>de</strong> <strong>la</strong> roca, seña<strong>la</strong>ndo<br />
<strong>de</strong>scompresión isotérmica (Harley 1989).<br />
Gneises calcosilicatados<br />
Las principales asambleas minerales <strong>de</strong> los gneises calcosilicatados son representadas por:<br />
(1) Cpx + Cc + Dol + Wo +Qtz<br />
(2) Cpx + Cc + Qtz + Grt<br />
La presencia <strong>de</strong> clinopiroxeno indica condiciones <strong>de</strong> facies anfibolita, pero <strong>la</strong>s reacciones que producen<br />
wo<strong>la</strong>stonita seña<strong>la</strong>n condiciones <strong>de</strong> alto grado. Las reacciones productoras <strong>de</strong> wo<strong>la</strong>stonita consumen vapor <strong>de</strong><br />
CO2 com el aumento <strong>de</strong> <strong>la</strong> temperatura (carbonatación). Las texturas presentes involucran <strong>la</strong> producción <strong>de</strong><br />
grosu<strong>la</strong>ria poiquiloblástica incluyendo cristales <strong>de</strong> Cpx + Cal + Qtz, y coronas <strong>de</strong> Qtz + Pl alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
wo<strong>la</strong>stonita. Esas texturas son producidas por reacciones retrógradas en condiciones <strong>de</strong> facies granulita (Harley<br />
& Buick 1992).<br />
Conclusión<br />
El metamorfismo <strong>de</strong> <strong>la</strong> Suite Metamórfica Chafalote indicó condiciones <strong>de</strong> temperatura y <strong>de</strong> presión típicas<br />
<strong>de</strong>l facies granulita.
En algunos <strong>de</strong> los gneises máficos existen evi<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong> que <strong>la</strong> presión superó los 7 kbar, siendo calcu<strong>la</strong>da en<br />
alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 11.4 a 12.2 Kbar para gneises máficos con granate (Tab<strong>la</strong> 1). Para los mismos, el cálculo <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
temperatura máxima está limitado por <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> fases hidratadas a un tope <strong>de</strong> 850ºC y un piso <strong>de</strong> 650ºC.<br />
Las texturas <strong>de</strong> los gneises máficos mostraron que <strong>la</strong> presión <strong>de</strong>bió disminuir en forma isotérmica.<br />
Basándose en estos critérios, <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> condiciones ‘barrovianas’, típicas <strong>de</strong> espesamiento cortical,<br />
<strong>de</strong>berían <strong>de</strong> ser aceptadas para el metamorfismo <strong>de</strong> <strong>la</strong>s tramas más antiguas.<br />
Por otra parte <strong>la</strong> existencia <strong>de</strong> una asamblea mineral en metapelitas indicando condiciones <strong>de</strong> equilibrio para<br />
bajas presiones, <strong>de</strong>ja <strong>la</strong> sospecha <strong>de</strong> que pudiera ocurrir un metamorfismo <strong>de</strong> alta temperatura y baja presión,<br />
típico <strong>de</strong> arcos y centros magmáticos.<br />
Consi<strong>de</strong>rando los principales eventos tectónicos, <strong>la</strong> evolución metamórfica <strong>de</strong>bería ser <strong>de</strong>scrita en términos <strong>de</strong><br />
dos eventos diferentes en facies granulita, para <strong>la</strong>s rocas <strong>de</strong> <strong>la</strong> SMCh: (i) um evento metamórfico principal M1,<br />
asociado con recristalización, ausencia <strong>de</strong> fluidos, <strong>de</strong>formación en reología dúctil y con posible <strong>de</strong>spresurización<br />
isotérmica, y (ii) un evento metamórfico secundario M2, asociado con retrabajamiento, entrada <strong>de</strong> fluidos,<br />
neoformación mineral en zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong>, y una evolución retrógrada guiada por enfriamiento isobárico<br />
justificada por <strong>la</strong> colocación <strong>de</strong> un importante magmatismo asociado con <strong>la</strong>s zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> transcurrentes<br />
brasilianas y por el metamorfismo <strong>de</strong> contacto generalizado observado sobre ortogneises <strong>de</strong>l CCO.<br />
Interpretando los datos <strong>de</strong>l metamorfismo a <strong>la</strong> luz <strong>de</strong> <strong>la</strong> evolución tectónica, parece coherente pensar que <strong>la</strong>s<br />
rocas que atestiguan <strong>de</strong>l metamorfismo M1 sufrieron <strong>de</strong>spresurización isotérmica, en un primer momento, hasta<br />
una segunda fase tectónica en <strong>la</strong> que se produjo un nuevo calentamiento en <strong>la</strong> transición entre los facies<br />
anfibolita y granulita, casi sin modificación <strong>de</strong> <strong>la</strong> presión.<br />
Como mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> trabajo se p<strong>la</strong>ntea que el metamorfismo asociado con <strong>la</strong> tectónica transcurrente en rocas<br />
máficas pudo presentar temperaturas <strong>de</strong> ca. 850ºC y bajas presiones <strong>de</strong>l ór<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 2 a 5 kbar.<br />
Las semejanzas composicionales, <strong>de</strong> orientación en <strong>la</strong>s estructuras, y condiciones <strong>de</strong> P y T para el principal<br />
evento <strong>de</strong> metamorfismo sintectónico que afectó tanto a <strong>la</strong>s rocas <strong>de</strong> <strong>la</strong> Suite Metamórfica Chafalote en el<br />
Uruguay como a <strong>la</strong>s rocas <strong>de</strong> <strong>la</strong> Suite Metamórfica Várzea <strong>de</strong> Capivarita (cf. Silva et al., este congreso) permiten<br />
preguntarse sobre si existe un cogenetismo entre ambas secuencias, y sobre si pertenecen al mismo tipo <strong>de</strong><br />
corteza continental paleoproterozoica, retrabajada durante el Ciclo Brasiliano. La refutación <strong>de</strong> esa hipótesis<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> un trabajo en curso <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> eda<strong>de</strong>s radimétricas <strong>de</strong> sus protolitos, y<br />
<strong>de</strong>l perfeccionamiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> síntesis <strong>de</strong> eventos metamórfico - <strong>de</strong>formacionales que <strong>la</strong>s afectaron.<br />
Agra<strong>de</strong>cimentos<br />
Este trabajo es una contribución al Proyecto CSIC: ‘Geología y Recursos Minerales <strong>de</strong>l Terreno Punta <strong>de</strong>l Este’. Es parte <strong>de</strong> una<br />
tesis <strong>de</strong> Doctorado (inédita) <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>da en el ‘Curso <strong>de</strong> Pos-graduação em Geociencias’ /UFRGS/BR. El primer autor agra<strong>de</strong>ce <strong>la</strong><br />
beca <strong>de</strong>l CNPq durante el año <strong>de</strong> 1995.<br />
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BookCrafters Inc., 589p.
Ch43<br />
Opx+cpx+hbl+pl+bio+<br />
qz<br />
5k<br />
bar<br />
THERMOCALC v2.6,<br />
Geoterm. Cpx-opx<br />
en+hed = fs + 89 89 89 89 3<br />
di<br />
4 3 2 0 5<br />
TERMÓMETRO HBL-PLAGIO<br />
0k 5k 10 15 S<br />
bar bar kb kb dT<br />
ed-tr<br />
82<br />
2<br />
78<br />
5<br />
74<br />
8<br />
71<br />
1<br />
ed-rie<br />
80<br />
6<br />
82<br />
8<br />
85<br />
1<br />
87<br />
3<br />
Granada granulito<br />
Ch45f Opx+cpx+grt+hbl+pl THERMOCALC v2.6,<br />
5k 6k 7k 8k S<br />
bar bar bar bar dT<br />
Geoterm. Cpx-opx<br />
72<br />
5<br />
72<br />
4<br />
72<br />
3<br />
72<br />
2<br />
3<br />
2<br />
en+hed = fs +<br />
di<br />
TERMÓMETRO HBL-PLAGIO<br />
0k 5k 10 15 S<br />
bar bar kb kb dT<br />
ed-tr<br />
82<br />
3<br />
79<br />
1<br />
75<br />
9<br />
72<br />
6<br />
ed-rie<br />
82<br />
1<br />
84<br />
8<br />
87<br />
4<br />
90<br />
1<br />
Granada granulito<br />
Ch45c Opx+cpx+grt+hbl+pl THERMOCALC v2.6,<br />
P. fixa<br />
8k<br />
bar<br />
9k<br />
bar<br />
10<br />
kba<br />
11<br />
kba<br />
S<br />
dT<br />
Geoterm. Cpx-opx<br />
en+hed = fs + 88 88 88 87 3<br />
di<br />
2 1 0 9 5<br />
Geoterm. Opx-grd<br />
en + alm = fs 79 80 82 83 2<br />
+ py<br />
4 7 1 4 5<br />
Geobar.(FAGS)<br />
Geobar.(MAGS)<br />
Geobar.(DAGS)<br />
Temp. fixa<br />
alm+gr+q=fs+<br />
an<br />
py+gr+q=en+a<br />
n<br />
py+gr+q=di+a<br />
n<br />
Tab<strong>la</strong> 1: Resultados termobarométricos obtenidos en los gneises máficos <strong>de</strong> <strong>la</strong> Suite Metamórfica Chafalote<br />
con el uso <strong>de</strong>l programa THERMOCALC (Hol<strong>la</strong>nd y Powell 1988).-<br />
75<br />
0<br />
10<br />
.7<br />
11<br />
.3<br />
11<br />
.2<br />
6k<br />
bar<br />
80<br />
0<br />
11<br />
.4<br />
11<br />
.7<br />
11<br />
.7<br />
7k<br />
bar<br />
85<br />
0<br />
12<br />
.1<br />
12<br />
.2<br />
12<br />
.2<br />
8k<br />
bar<br />
90<br />
0<br />
12<br />
.8<br />
12<br />
.8<br />
12<br />
.8<br />
S<br />
dT<br />
S<br />
dT<br />
1<br />
4<br />
1<br />
4<br />
s<br />
dP<br />
2<br />
7<br />
s<br />
dP<br />
s<br />
dP<br />
5<br />
6<br />
s<br />
dP<br />
s<br />
dP<br />
2<br />
9<br />
1<br />
.9<br />
s<br />
dP<br />
0<br />
.21<br />
0<br />
.4
C<br />
N<br />
LEYENDA<br />
Formaciones cenozoicas<br />
Rocas indiferenciadas<br />
Formación Arequita (Cretácico)<br />
Rocas volcánicas ácidas<br />
Formación Cerro Aguirre<br />
Rocas volcánicas ácidas<br />
Granitos tardi - orogénicos brasilianos<br />
Leucogranitos potásicos<br />
Granitos a biotita isótropos<br />
Granitos a biotita sintranscurrentes<br />
Grupo Rocha<br />
Metapsamitas y metapelitas <strong>de</strong> bajo grado<br />
Complejo Cerro Olivo<br />
Ortogneises cuarzo-fel<strong>de</strong>spáticos a biotita<br />
Ortogneises con hbl+pl+ep+qtz<br />
Ortogneises máficos a ortopiroxeno y biotita<br />
Granito-gneises <strong>de</strong> composición granítica<br />
Suíte Metamórfica Chafalote<br />
Migmatitas cuarzo-fel<strong>de</strong>spáticas con interca<strong>la</strong>ciones<br />
calcosilicatadas y máficas<br />
Zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> <strong>de</strong> bajo ángulo<br />
Zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> <strong>de</strong> alto ángulo<br />
A B Perfiles geológicos<br />
1 2<br />
Lineaciones <strong>de</strong> estiramiento:<br />
1. precoz; 2. tardía<br />
Figura 1: Mapa litotectónico <strong>de</strong> <strong>la</strong> región sureste <strong>de</strong>l Uruguay.-<br />
Sierra <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
Centine<strong>la</strong><br />
Sierra <strong>de</strong><br />
los Vegas<br />
N<br />
0 20 40<br />
Camino <strong>de</strong><br />
Nappe <strong>de</strong><br />
India Muerta India Muerta Cerro Cerro Cantera<br />
N<br />
Infierno Figurita Dutra<br />
S<br />
Leyenda<br />
0 5<br />
km<br />
Punta <strong>de</strong>l Este<br />
Cerro<br />
Bori<br />
Sierra <strong>de</strong>l<br />
Pintor<br />
Nappe<br />
Martín<br />
Soroa<br />
ROCHA<br />
Figura 2: Cortes geológicos N-S en <strong>la</strong> parte central <strong>de</strong> <strong>la</strong> región <strong>de</strong> Punta <strong>de</strong>l Este, caracterizando <strong>la</strong> tectónica subhorizontal<br />
que afecta a los ortogneises y migmatitas <strong>de</strong>l Complejo Cerro Olivo.-<br />
S<br />
Cerro<br />
Aspero<br />
A B<br />
Granitos intrusivos brasilianos<br />
granitos a fel<strong>de</strong>spato potásico<br />
y biotita<br />
leucogranitos a microclina<br />
y muscovita<br />
Complejo Cerro Olivo<br />
anfibolitas <strong>de</strong> grado medio<br />
km<br />
granitoi<strong>de</strong>s tonalíticos a granate<br />
granito - gneises <strong>de</strong> composición granítica<br />
ortogneises máficos a ortopiroxeno y biotita<br />
B<br />
B<br />
ARGENTINA<br />
A<br />
D<br />
Rocha<br />
URUGUAY<br />
C<br />
-55º00’<br />
BRASIL<br />
-55º00’<br />
-55º00’<br />
La Paloma<br />
Océano<br />
Atlántico<br />
D<br />
Suite Metamórfica Chafalote<br />
cuarcitas (inyecciones <strong>de</strong> cuarzo)<br />
gneises calcosilicatados<br />
anfibolitas <strong>de</strong> grado alto y granulitas<br />
-35º00’<br />
migmatitas pelíticas y cuarzo-fel<strong>de</strong>spáticas
“Evento precoz”<br />
Intrusiones <strong>de</strong> granitos leucócratas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />
paragneises, con pliegues recumbentes asociados<br />
al metamorfismo burial <strong>de</strong> esca<strong>la</strong> regional. Formación<br />
<strong>de</strong>l ban<strong>de</strong>ado metamórfico <strong>de</strong> alto grado.<br />
“Evento principal”<br />
Intensa <strong>de</strong>formación dúctil con estiramiento NW-<br />
SE. Bandas leucócratas afectadas por pliegues<br />
con estilo ‘en baúl’ asociados a tectónica <strong>de</strong> corrimiento.<br />
En los ortogneises leucócratas, pliegues<br />
isoclinales <strong>de</strong> eje horizontal, repliegan los pliegues<br />
isoclinales <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>formación por achatamiento y<br />
son observados como bandas duplicadas<br />
(f<strong>la</strong>ncos); los pliegues <strong>de</strong> Fase 2 pue<strong>de</strong>n estar<br />
asociados con <strong>de</strong>formación tangencial con<br />
respecto <strong>de</strong> los corrimientos.<br />
“Retrabajamiento principal”<br />
Pliegues flexurales con charne<strong>la</strong>s romas y<br />
pliegues cuspados afectan tanto a los filones<br />
granitoi<strong>de</strong>s como a <strong>la</strong>s metapelitas; pliegues<br />
isoclinales asimétricos complejos afectan a<br />
gneises miloníticos; Deformación progresiva con<br />
zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> N70º, subverticales. Lentes con<br />
pliegues asimétricos incluidos, asociados con<br />
transcurrencia(?); Discordancia estructural <strong>de</strong> los<br />
ortogneises leucócratas en filones gruesos.-<br />
“Evento dúctil tardío”<br />
Zonas <strong>de</strong> cizal<strong>la</strong> N-S subverticales con<br />
arrastre entre bloques marcando el<br />
comportamiento e<strong>la</strong>sto-plástico a esca<strong>la</strong><br />
regional; Modificación <strong>de</strong> <strong>la</strong> cinemática en 80º,<br />
respecto <strong>de</strong> <strong>la</strong> dirección <strong>de</strong> flujo principal.-<br />
D3<br />
Ortogneis<br />
leucócrata<br />
Sm<br />
Sb<br />
Lm D2<br />
pliegue sin-D2<br />
Lente <strong>de</strong> gneis psamítico(?)<br />
D4<br />
Figura 3: Secuencia <strong>de</strong> eventos tectónicos propuesta para el Complejo Cerro Olivo.-<br />
Sb<br />
B3<br />
Sm2<br />
D3<br />
D1<br />
D2<br />
Sb-1?