Plutonismo del Carbonífero Superior y Jurásico Medio en el Tramo Costero entre Laguna Verde y Tunquén (33° 05’ - 33° 15’ s), Chile Central

Abstract

En el sector costero entre Laguna Verde y Punta Gallo afloran de manera continua rocas del Carbonífero Superior. Están intruidas y en contacto por falla con rocas de edad jurásica. En este trabajo se estudió la anatomía plutónica y las relaciones de contacto entre las litologías del Jurásico Medio y del Carbonífero Superior. En particular se investigó la relación de estos últimos con rocas básicas del sector de Quintay. Se obtuvieron además edades U-Pb por SHRIMP II en circones para un gabro de hornblenda y piroxeno (168,9 ± 1,4 Ma) al sur de Playa Quintay y para una granodiorita néisica (311.5 ± 3.3 Ma) de Playa Chica, Quintay.

Observaciones de terreno junto con análisis petrográficos, geoquímicos y geocronológicos permitieron definir grupos litológicos. Entre ellos: rocas básicas como enclaves, gabros y diques; tonalitas a dioritas cuarcíferas del Jurásico Medio y rocas graníticas a granodioríticas del Carbonífero Superior con distintos grados de deformación. Además, se observa mezcla con distintos grados de hibridación entre los cuerpos básicos y félsicos. Los cuerpos básicos jurásicos en el sector de Laguna Verde y Tunquén presentan evidencia petrográfica que hace interpretar que fueron intruidos. La falta de bordes de reacción y otras estructuras y la deformación común de cuerpos básicos y su leucosoma se debe a que la roca albergante estaba caliente y semi-ductil cuando se produjo la intrusión. Las rocas son peraluminosas a metaluminosas. Las rocas del Paleozoico son exclusivamente peraluminosas. La mayoría de las rocas estudiadas resulta ser subalcalina y los granitoides paleozoicos, el neiss tonalítico de Playa Las Docas y el gabro de Punta Gallo se asocian a series toleíticas. Los diagramas de Harker muestran que las rocas paleozoicas tienen patrones de correlación negativa y altos valores de SiO2, distintos a los gabros y rocas jurásicas. Los diagramas de tierras raras (REE) mostraron en general patrones enriquecidos en tierras raras pesadas (HREE) y levemente empobrecidos en tierras raras livianas (LREE), debido a un fraccionamiento en la fuente de hornblenda. Rocas del Paleozoico además gabros y enclaves de Quintay muestran anomalías positivas de europio (Eu). El resto de las rocas tiene anomalías negativas de Eu debido a variaciones en el estado de oxidación del magma y/o por cúmulos de plagioclasa. Patrones de REE más fraccionados se observan en rocas del Complejo Metamórfico de Valparaíso (CMV) y rocas paleozoicas; mientras los patrones más planos de REE caracterizan el gabro de Punta Gallo. Los diagramas multi-elementos normalizados con respecto al E-MORB muestran que la variación en la composición de elementos traza para rocas básicas se encuentra limitada entre IAB y el E-MORB. Los patrones de elementos traza de las rocas paleozoicas son similares a los de la corteza continental superior promedio. Tonalitas a dioritas cuarcíferas del Jurásico Medio tienen patrones enriquecidos en elementos incompatibles en un factor de 10 y por comparación se pueden asociar a fuentes propuestas para rocas coetáneas de la zona.

El cambio de fuentes corticales en el Paleozoico a fuentes mantélicas en el Mesozoico puede explicarse por: (1) un aumento del ángulo de subducción que produjo un “rollback” de la zona de subducción y una transferencia de la zona de fusión hacia fuentes mantélicas; (2) delaminación de la litósfera oceánica en subducción como la causa del cambio de fuentes. Las características geoquímicas y geocronológicas observadas en las rocas de la zona entre Quintay y Punta Gallo muestran este cambio de fuentes en el tiempo. Esto permite proponer a través de isótopos de Hf y oxígeno una fuente empobrecida para el gabro de piroxeno y hornblenda de Quintay (Jurásico Medio) y una fuente cortical para la granodiorita néisica de Playa Chica, Quintay (Carbonífero Superior). Complementar la información restringida elaborada durante este trabajo con una serie de datos de isótopos podría confirmar y/o servir para proponer un nuevo modelo de evolución geodinámica para la zona.