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Acta geológica li l loana 26 (2): 111–122, 2014 111
Raineri, N. I.1; Báez, M.1; Fogliata, A.1,2; Campos, F.2; Hagemann, S.31 Facultad de Ciencias Naturales, U.N.T, Miguel Lillo 205, Tucumán, Argentina.
[email protected]; [email protected] Fundación Miguel Lillo; Miguel Lillo 251, Tucumán, Argentina.
[email protected]; [email protected] University of Western Austarlia, Centre for Exploration Targeting, Nedlands W. A. 6009, Australia.
Recibido: 14/07/13 – Aceptado: 26/06/14
Nuevos aportes a la caracterización geoquímica delgranito San Ignacio – Los Pinos, provincias deCatamarca y Tucumán
Resumen — El granito San Ignacio – Los Pinos se ubica entre las provincias de Tucu-mán y Catamarca en la sierra del Aconquija, que forma parte de sierras Pampeanas Occiden-tales. Es un monzogranito post-orogénico de edad carbonífera. Presenta una facies porfíricay otra equigranular en contacto neto. Geoquímicamente ambas facies son similares y decarácter fuertemente peraluminoso. Están enriquecidas en Rb, Cs, Nb, Sn y W, y tiene bajoscontenidos de Sr, Ba, Pb e Y con respecto a un granito normal de Levinson. Los elementosusados como indicadores geoquímicos tales como Rb, Ba, Sr y K permiten inferir que ambasfacies del granito San Ignacio – Los Pinos son fuertemente diferenciadas y presentan poten-cial mineralizador en tungsteno.
Palabras claves: Granito, Carbonífero, potencial mineralizador.
Abstract — “New contributions to geochemical characterization of San Ignacio-Los Pinosgranite, Catamarca and Tucuman province”. The San Ignacio – Los Pinos granite is locatedbetween Tucumán and Catamarca provinces, in the Sierra del Aconquija, Sierras PampeanasOccidentales. It is a Carboniferous post-orogenic monzogranite. It has an equigranular and aporphyritic facies. Both facies are geochemically similar and strongly peraluminous. They dis-play higher values of Rb, Cs, Nb, Sn, W and lower values of Sr, Ba, Pb and Y compared tothe normal granite of Levinson. Geochemical indicators such as Rb, Ba, Sr and K suggestthat both facies of the San Ignacio – Los Pinos granite are strongly differentiated and havetungsten mineralization potential.
Keywords: Granite, Carboniferous, mineralization potential.
INTRODUCCIÓN
El granito San Ignacio – Los Pinos afloraen las cumbres de Los Pinos, en Balcozna yen el cerro Quico, unidades orográficas per-tenecientes a la sierra del Aconquija. El áreade estudio se ubica entre las provincias deTucumán y Catamarca.
La geología del área fue estudiada porBonarelli y Pastore (1918), Rassmuss (1918)y González Bonorino (1950). Este últimodescribe por primera vez a los plutones SanIgnacio y Los Pinos como dos cuerpos sepa-rados. Posteriormente, Indri y Barber (1987)e Indri y Medina (1991) realizan aportes pe-trográficos y químicos definiendo un único
plutón compuesto por dos facies graníticas.Asociado al granito San Ignacio – Los Pinosse describió mineralización de wolframita ymolibdenita en un cuerpo de cuarzo deno-minado Piedras Blancas (Díaz Taddei,1982).
En este trabajo se realizan nuevos apor-tes sobre las características geoquímicas delgranito de San Ignacio – Los Pinos, con es-pecial énfasis en los elementos trazas con elfin de estudiar el grado de diferenciación ysu relación con la mineralización.
GEOLOGÍA REGIONAL
La sierra del Aconquija forma parte de launidad morfoestructural de Sierras Pampea-nas Occidentales (Ramos, 1999). El basa-
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mento cristalino de la región está compuestopor rocas metamórficas e ígneas. Las rocasmetamórficas más abundantes del sector sonesquistos de grado metamórfico bajo a me-dio. Los afloramientos se ubican al norte delcerro Quico (Indri y Barber, 1987), al sur delas cumbres de Los Pinos, Potrerillos y LosLlanos. Además, se encuentran muy bien re-presentadas en la cumbre de Balcozna y enla silleta de Las Higueras. Indri y Barber(1987) establecen que estas rocas estaríancorrelacionadas con esquistos aflorantes enla sierra de Ancasti, denominada FormaciónAncasti por Aceñolaza y Toselli (1977).
Los esquistos son de grano fino, poseenbandas claras con cuarzo y feldespatos, yoscuras con biotitas. En el sector norocci-dental de las cumbres de Los Llanos y dePotrerillos, Indri y Barber (1987) observaronla presencia de cordierita en estas rocas.
Una característica notable en el basa-mento cristalino de la región es la presenciade migmatitas. González Bonorino (1972)ubica a estas rocas en la zona oriental deuna extensa faja migmatítica que abarcadesde el Aconquija al oeste, hasta la sierrade Ancasti al sudoeste.
Larrovere (2009) define el Complejo Me-tamórfico-ígneo El Portezuelo (CMIEP), con-formado por metatexitas, diatexitas, gneises,esquistos y mármoles. La edad del metamor-fismo es de 477 a 471 Ma (Ordovícico Infe-rior) (Larrovere, 2009).
El basamento ígneo está compuesto porgranitoides y migmatitas. González Bonorino(1950) describió el emplazamiento de filonestonalíticos sintectónicos relacionados a lamigmatización, en la cumbre de Los Pinos yde Balcozna, así también, algunos pequeñosfilones en el sector cumbre del cerro Quico.Dentro de este basamento ígneo se destaca elgranito post-tectónico San Ignacio – Los Pi-nos, de dimensiones batolíticas que corres-ponde al ciclo magmático neopaleozoico.
Este intrusivo fue datado mediante el mé-todo K/Ar por González y Toselli (1974) dan-do edades de 310 a 350 ± 15 Ma en muscovi-ta y de 319 a 321 ± 10 Ma en biotita.
En discordancia afloran sedimentitascontinentales de edad terciaria pertenecien-
tes al Grupo Aconquija (Mon y Urdaneta,1972). El Cuaternario está representado pormateriales de granulometría variable en te-rrazas fluviales.
GRANITOSAN IGNACIO – LOS PINOS
El granito San Ignacio – Los Pinos co-rresponde a un cuerpo elongado de aproxi-madamente 95 km 2 de superficie. El eje demayor tamaño tiene rumbo NE-SO y afloradesde el S del cerro Quico hasta la cumbrede Balcozna (figura 1). El contacto con laroca de caja metamórfica es neto. El intrusi-vo tiene 19 km de extensión y 5 km de an-cho, lo que le da una relación axial de 3,8.
Indri y Barber (1987) reconocen dos fa-cies, una equigranular, de mayor extensión,y otra porfírica que se hace más evidente enla cumbre de Los Pinos. El contacto entre lasfacies es neto y según las relaciones de cam-po la facies equigranular se emplazó antesque la porfírica. Según estos autores las dosfacies son de composición monzogranítica,su mineralogía es similar y carecen de de-formación.
La facies equigranular es de grano medioa grueso, presenta coloración blanco-grisáceay está compuesta por feldespato potásico,cuarzo, plagioclasa, muscovita, biotita, apa-tito, circón, sillimanita y minerales opacos.
La facies porfírica es de color gris-rosa-do. Está formada por fenocristales de micro-clino de hasta 3 cm de largo, cuarzo, pla-gioclasa, muscovita, biotita, apatito, circóny rutilo.
GEOQUÍMICA
Se realizaron análisis químicos de diezmuestras de rocas graníticas del área estu-diada (Tabla 1). Los mismos se realizaronen el Laboratorio Acme de Canadá median-te fluorescencia de RX para determinar loselementos mayores e ICP MS para los ele-mentos trazas. Según los resultados obteni-dos podemos decir que el granito estudiadopresenta valores de sílice comprendidos entre72 y 75 %, contenidos promedios de CaO de
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Tabla 1. Contenidos de elementos mayores (%), elementos trazas y tierras raras (ppm) delgranito San Ignacio – Los Pinos y el granito normal promedio de Levinson (1974).
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0,8%, de álcalis de 8,1% y, la suma prome-dio de FeOt + MgO + TiO2 es del 2,8% . Elíndice de saturación de alúmina promedio esde 1,15, lo que evidencia un carácter fuerte-mente peraluminoso (figura 2).
Proyectando los contenidos de K2O respec-to a SiO2, en los diagramas de Peccerillo yTaylor (1976) y Th-Co Hastie et al. (2007) sedeterminó que son granitos calcoalcalinoscon alto contenido en K (figura 3 a y b).
Proyectando la relación Al2O3/TiO2 vsCaO/Na2O en el diagrama de Sylvester(1998) ambas facies se agrupan en el campode los leucogranitos fuertemente peralumi-nosos (figura 4).
Los diagramas de clasificación geotectó-nica de Maniar y Piccoli, (1989) de la Figu-ra 5 permiten ver que las rocas estudiadasse encuentran dentro del campo de los grani-tos post-orogénicos.
En el diagrama de multielementos nor-
malizado con el granito normal de Levinson(1974) (figura 6) se observa enriquecimientoen Rb, Cs, Nb, Sn y W, y bajos contenidos enSr, Ba, Pb e Y. Estos enriquecimientos y em-pobrecimientos de algunos trazas se deberíaprincipalmente al grado de compatibilidady/o incompatibilidad en el proceso de crista-lización fraccionada.
En el gráfico de Sylvester (1998) diseñadopara diferenciar las fuentes de granitoidesfuertemente peraluminosos a partir de la re-lación entre Rb/Sr y Rb/Ba, se observa quelas muestras del granito San Ignacio – LosPinos se proyectan en el campo de baja rela-ción CaO/Na2O indicando fuentes ricas enarcillas (figura 7).
El contenido promedio de U es de 4,45ppm y de Th es de 19,24 ppm. La relaciónTh/U para ambas facies presenta valoresnormales entre 3,6 y 5,7 respecto al granitoestándar de Rogers y Adams (1974).
Figura 2. Diagrama de aluminosidad de Maniar y Piccoli (1989). El sector sombreado co-rresponde a la distribución de muestras del granito San Ignacio-Los Pinos de Indri y Barber(1987). A: Al2O3 , C: CaO, N: Na2O y K: K2O.
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Los contenidos de Rb, Ba y Sr de lasmuestras estudiadas fueron proyectados en eldiagrama ternario modificado de El Bouselyy El Sokkary (1975). Todos los valores se
agrupan en el campo de los granitos fuerte-mente diferenciados (figura 8).
Proyectando las relaciones Ba/Rb y Sr/Rb ( Tauson y Koslov, 1973; Dall Agnol et
Figura 3. a) Diagrama K2O v s S i O2 para rocas del granito San Ignacio – Los Pinos (Pecce-rillo y Taylor, 1976). b) Diagrama de Co-Th (Hastie et al., 2007).
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Figura 4. Diagrama de CaO/Na2O vs. Al2O3 /TiO2 del granito San Ignacio – Los Pinos. Elcuadrilátero representa el campo de leucogranitos fuertemente peraluminosos (Sylvester,1998).
Figura 5. Clasificación geotectónica basada en elementos mayores del granito San Ignacio –Los Pinos (Maniar y Piccoli, 1989). Campos: IAG: Granitoides de arco de isla, CAG: Grani-toides de Arco Continental, CCG: Granitoides de Colisión Continental, POG: Granitoides Post-Orogenicos, RRG: Granitoides Relacionados A Rift, CEUG: Granitoides de LevantamientoContinental.
al., 1984 y Dall Agnol et al., 1994) en losdiagramas binarios de la figura 9 a y b seobserva que las muestras caen en el campode los granitos fértiles. En la Tabla 1 se ob-
serva que la relación K/Rb para ambas fa-cies es < 100, valores que corresponden agranitos mineralizados (Tischendorf, 1977;Olade, 1980).
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El contenido total de Tierras Raras tienevalores promedio de 107 ppm. En el diagra-ma normalizado al condrito de Boynton(1984), se observa un importante enriqueci-
miento de ETR livianas con respecto a ETRpesadas (figura 10). La relación (La/Yb)Npromedio es de 14,2. La anomalía negativade Eu debido al fraccionamiento de los fel-
Figura 7. Diagrama Rb/Sr vs. Rb/Ba para discriminar fuentes de granitoides fuertementeperaluminosos, modificado a partir de Sylvester (1998).
Figura 6. Diagrama multielemental normalizado a granito de Levinson (1974) de las muestrasdel granito San Ignacio – Los Pinos.
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despatos tiene un valor promedio (Eu/Eu* =0,3).
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Los contenidos altos de Rb y K, indica-rían un posible origen cortical para el fundi-do que dio origen al granito San Ignacio –Los Pinos. Así mismo, estableciendo una
relación con el diagrama de Sylvester(1998), es posible determinar además la pro-bable fuente del fundido a partir de rocascon alto contenido en arcillas.
De acuerdo a su composición mineral(granito de dos micas y sillimanita), su ca-rácter a fuertemente peraluminoso y el posi-ble origen cortical del fundido derivando demetapelitas, el granito San Ignacio – Los Pi-
Figura 8. Diagrama Rb-Ba-Sr El Bousely y El Sokkary (1975).
Figura 9: a) Diagrama Ba/Rb. b) Diagrama Sr/Rb (Tauson y Kozlov, 1973; Dall Agnol etal., 1984; Dall Agnol et al., 1994).
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nos podría corresponder a un granito de tipo“S” de Chappell y White (1974).
Sylvester (1998) afirma que las concen-traciones de CaO y Na2O en granitoidestipo–S son controlados por la proporciónoriginal de plagioclasas en la roca fuente.Así, fuentes ricas en arcillas (por ej., lutitas)y pobres en plagioclasas, producen fundidoscon bajas relaciones de CaO/Na2O (< 0,3).En caso contrario, fundidos obtenidos a par-tir de fuentes pobres en arcillas y ricas enplagioclasas (por ej., grauvacas) generaránrelaciones más altas (CaO/Na2O > 0,3). Enel gráfico de Sylvester (1998) diseñado apartir de la relación entre Rb/Sr y Rb/Ba, algranito San Ignacio – Los Pinos le corres-ponde una baja relación CaO/Na2O indican-do fuentes ricas en arcillas. Esto es coinci-dente con el diagrama de Sylvester (1998)basado en las relaciones Al2O3/TiO2 y CaO/Na2O utilizado para establecer la relacióncon la roca fuente. De ello se deduce que elgranito estudiado se generó a partir de lafusión parcial de metapelitas.
El diagrama de Peccerillo y Taylor(1976) es muy susceptible a los efectos dealteración. Las rocas que han sido afectadaspor alteración alcalina, tienen una distribu-ción irregular en el gráfico. Hastie et al.
(2007) han desarrollado un diagrama simi-lar utilizando elementos trazas de baja movi-lidad tales como Th y Co como sustitutos deK2O y SiO2 respectivamente. Las dos faciesgraníticas estudiadas se agrupan en el cam-po de la serie calcoalcalina con alto conte-nido en K, lo que indicaría que no fue afec-tado por alteración hidrotermal lo cual escoincidente con la petrografía.
De acuerdo al contenido de los elementosusados como indicadores (Rb, Ba, Sr y K)(Olade, 1980; Dall Agnol et al., 1984; DallAgnol et al., 1994; Sheepers, 2000) podemosinferir que ambas facies del granito San Igna-cio – Los Pinos son fuertemente diferenciadasy presentarían potencial mineralizador.
AGRADECIMIENTOS
La realización de este manuscrito fueposible gracias a la financiación de la Fun-dación Miguel Lillo, el Centre of ExplorationTargeting de la University of Western Austra-lia y el Proyecto del CIUNT dirigido por elDr. Fernando Sardi. Así mismo, los autoresexpresan su agradecimiento a los árbitrospor sus correcciones y sugerencias, las quecontribuyeron a mejorar el trabajo.
Figura 10. Patrones de Tierras Raras normalizadas a condrito de Boynton (1984).
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