Geocronología y condiciones de cristalización de circones del Plutón Caleu: Evidencias de su prolongada evolución tardimagmática

Abstract

El plutón Caleu se ubica en la parte más oriental y joven del Batolito Costero de Chile central (~33ºC), entre las regiones Metropolitana y de Valparaíso, posee un registro único del magmatismo generado a estas latitudes en el clímax del rifting del Cretácico Superior. Corresponde principalmente a un cuerpo compuesto por cuatro franjas de orientación N-S, de composiciones dioríticas a monzograníticas, y con más de ~1000 m de exposiciones verticales en sus partes mediales. Sus zonas litológicas corresponden a: Zona Gabrodiorítica (GDZ), Zona Granodiorítica (GZ), Zona Cuarzo-Monzodiorítica (QMDZ), y Zona Monzogranítica (MGZ). En el presente estudio se utilizó geoquímica y geocronología U-Pb de circones de cada una de las zonas litológicas, junto con determinaciones de geoquímica en roca total para descifrar la etapa tardimagmática del plutón Caleu. Los resultados arrojaron edades 208Pb/235U de 99.7±1.0 (2σ; MSWD = 2.2), 96.8±1.1 (2σ; MSWD = 3.1), 96.8±1.0 (2σ; MSWD = 3.5) y 94.7±0.7 (2σ; MSWD = 0.95) evidenciando un leve decremento de edades de muestras huéspedes básicas a más ácidas, correspondiente a un desarrollo prolongado de la etapa tardimagmática del plutón Caleu. Temperaturas de cristalización de circón (calculadas a partir del termómetro de titanio en circón), muestran dispersiones entre 680 y 850ºC, sin correlaciones claras con su edad. Por otro lado, la geoquímica de circones y de roca total de las partes superiores del plutón (extraídos de QMDZ) evidencian enriquecimiento y dispersión anómalo en sus concentraciones de REE. Basado en un enfoque numérico según modelación termodinámica con el software MELTS, los fundidos que generaron circón (en las unidades GDZ, GZ y QMDZ) fueron altamente cristalinos (66-89% volumétrico de cristales), y se asemejan a MGZ en composiciones, estas ventanas de cristalinidad definen un sistema mush en donde la eficiencia de extracción de líquidos residuales es óptima. Por otro lado se estima que los fundidos que generaron circones en MGZ corresponden a una generación temprana (~32% vol. de cristales), reflejando fraccionamiento de sólidos (posiblemente circón, apatito, hornblenda y/o titanita). Tomando en consideración las evidencias geocronológicas, geotermométricas y composicionales, se propone un mecanismo de advección de líquidos desde su reservorio a través de un sistema magmático altamente cristalino, capaz de dar explicación al desarrollo prolongado y geoquímicamente críptico de la etapa tardimagmática del plutón Caleu.