Mineralogía y geocronología U-Pb en las Islas Shetland del Sur, Antártica, un multienfoque para Punta Hannah, Isla Livingston y Cabo Wallace, Isla Low

Abstract

El presente trabajo consiste en dos estudios geológicos desarrollados de forma independiente en las islas del archipiélago Shetland del Sur, Antártica. El primero está enfocado en la caracterización y origen de la mineralogía secundaria de muy bajo-grado en la sucesión volcánica de Punta Hannah en Isla Livingston (ILi). El segundo en la comparación de la proveniencia sedimentaria de las rocas aflorantes en Cabo Wallace en Isla Low (ILo) con unidades similares en ILi y Península Antártica (PA). La sucesión volcánica andesito-basáltica del Cretácico Superior en Punta Hannah, presenta a una profusa ocurrencia de minerales secundarios de muy bajo-grado. Se encuentran presentes en amígdalas, vetillas, masa fundamental y fenocristales. Las plagioclasas primarias se encuentran alteradas a albita, ceolitas y calcita, mientras que los clinopiroxenos a filoslicatos máficos y menor celadonita. Difractometría de rayos-X y análisis de microsonda electrónica muestran la ocurrencia de filosilicatos máficos interestratificados entre clorita y esmectita trioctraédrica, así como también de las ceolitas: laumontita, heulandita, estilbita, clinoptilolita y faujasita. Los porcentajes de estratificados de clorita varían entre 57-84%. Las temperaturas de equilibrio en los filosilicatos máficos varían entre 160-190°C, los cuales están en conformidad con la temperatura estimada de 150-230°C para la asociación paragenética en ceolitas. Se estima que las condiciones barométricas en la paragénesis se encuentran entre los 600-1800 bars, que sugieren por lo menos 1km de erosión en la sucesión. La albitización de las plagioclasas primarias contribuyó a los fluidos ricos en Ca−Na, que deberían ser los precursores de las ceolitas ricas en Ca y de la calcita. La ocurrencia de los minerales secundarios en anillos periféricos en las amígdalas sugiere involucramiento de procesos de enterramiento, mientras que la presencia de vetillas cortando estas ocurrencias sugiere hidrotermalismo. Se reconocieron tres etapas paragenéticas: (1) celadonita/filosilicatos máficos, (2) ceolitas y (3) calcita. La Etapa (1) se habría formado durante el metamorfismo de enterramiento, mientras que las Etapas (2) y (3) durante el hidrotermalismo provocado por los sistemas geotermales en el régimen extensivo del Mioceno medio al Plioceno registrado en el archipiélago. La aquí definida Cuenca Wallace-Byers (CBB) consiste principalmente en una secuencia Jurásica sedimentaria-volcánica en el flanco oeste de la PA que aflora en los Estratos de Cabo Wallace (ECW) en la ILo y en el Grupo Byers en la ILi. Representa la evolución de un ambiente de sedimentación marino profundo en el Jurásico Superior a un ambiente volcánico a volcaniclástico que fue interrumpido por un episodio magmático en el Cretácico Inferior. La comparación de los diagramas de probabilidad relativa en las edades de los circones detríticos y el registro fósil de los ECW con la Formación Miers Bluff (FMB) y el Grupo Península Trinidad (GPT) no presenta correlación concluyente. El peak Pérmico tardío en los circones detríticos de ECW indica un evento levemente más joven que el registrado en las fuentes Pérmicas de GPT y FMB. Los 100 Ma entre la edad de cristalización Valanginiana de la Granodiorita de Cabo Wallace y el peak Pérmico tardío, que son respectivamente la edad mínima y máxima de sedimentación de los ECW, representan un considerable retrabajo sedimentario debido probablemente a alguna barrera geográfica que no permitió adiciones sedimentarias a los ECW de los plutones Jurásicos ubicados en la PA. Los ECW indican que en las latitudes de ILo, los complejos turbidíticos habrían continuado durante el Triásico y parte del Jurásico a lo largo del margen continental activo al oeste de la PA septentrional.