Comparative compositional studies between two peraluminous unit with magmatic andalucite and cordierite
indicate that they were produced by partial melting of two differents metasedimentary source rocks. We
conclude that geochemical studies from peraluminous unit contributes to define the source rocks and to
constrain the pre-orogenic geotectonic environmen

Alasino, P. H.

Dahlquist, J. A.

Galindo, Carmen

Comparative compositional studies between two peraluminous unit with magmatic andalucite and cordierite indicate that they were produced by partial melting of two differents metasedimentary source rocks. We conclude that geochemical studies from peraluminous unit contributes to define the source rocks and to constrain the pre-orogenic geotectonic environment .Fil: Dahlquist, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. - Universidad Nacional de La Rioja. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. - Universidad Nacional de Catamarca. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. - Secretaría de Industria y Minería. Servicio Geológico Minero Argentino. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. - Provincia de La Rioja. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja; ArgentinaFil: Alasino, Pablo Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. - Universidad Nacional de La Rioja. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. - Universidad Nacional de Catamarca. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. - Secretaría de Industria y Minería. Servicio Geológico Minero Argentino. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja. - Provincia de La Rioja. Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica de La Rioja; ArgentinaFil: Galindo, C.. Universidad Complutense de Madrid; Españ

Dahlquist, Juan Andrés

Alasino, Pablo Horacio

Galindo, C.

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211Granitoides peraluminosos y su relación con las rocas fuentesPeraluminous granitoids and their relationship with the source rocksJ.A Dahlquist (1), P.H. Alasino (1) y C. Galindo (2)(1)  Centro Regional de Investigaciones Científicas y Transferencia Tecnológica La Rioja. Entre Ríos y Mendoza. (5301) Anillaco, La Rioja. Argentina.(2) Dpto. de Petrología y Geoquímica, Fac. de CC. Geológicas, Universidad Complutense, 28040 Madrid.ABSTRACTComparative compositional studies between two peraluminous unit with magmatic andalucite and cordieriteindicate that they were produced by partial melting of two differents metasedimentary source rocks. Weconclude that geochemical studies from peraluminous unit contributes to define the source rocks and toconstrain the pre-orogenic geotectonic environment .Key words: peraluminous unit, source rocks, geochemical studies, geotectonic environmentGeogaceta, 38 (2005), 211-214ISSN: 0213683XIntroducciónEl orógeno famatiniano se desarrollódurante el Paleozoico Inferior sobre elmargen proto-Andino de Gondwana(Pankhurst et al., 1998, 2000; Rapela etal., 1998, 2001) y dio origen a un extensomagmatismo que puede seguirse a lo lar-go de ~800-1.000 km en sentido N-S (Fig.1). Los granitoides de este orógeno, deedad Ordovícico Inferior-Medio, puedenser subdivididos dentro de dos tipos: (a)granitoides tipo–I y (b) granitoidesperaluminosos, algunos de los cuales sontípicos granitoides tipo-S (Pankhurst etal., 1998; Dahlquist et al., 2005). Las uni-dades ígneas tratadas en este estudio songranitoides peraluminosos producidosdurante el orógeno famatiniano, los cua-les se encuentran localizadas en el sectorcentral de la sierra de Chepes, Unidadperaluminosa Granito Tuaní (Pankhurstet al., 1998; Dahlquist et al., 2005) y elsector nororiental de la sierra de Velasco;Unidad peraluminosa Santa Cruz(Alasino et al., 2005) (Fig. 1).Las características petrológicas ygeoquímicas de estas dos unidadesperaluminosas, con minerales aluminosostales como andalucita y cordierita, soncomparadas en este estudio, establecien-do que las mismas derivan de rocasmetasedimentarias de composiciones di-ferentes. En este sentido, el estudio reve-la que las características composicionalesde los magmas peraluminosos puede ayu-dar a establecer la composición de las ro-cas fuente y contribuir a definir el esce-nario geotectónico previo a la generaciónFig. 1.- Mapa geológico simplificado de las sierras de Velasco (SV) y Chepes (SCh). El princi-pal recuadro muestra el contexto regional de este estudio en el NO de Argentina. La localiza-ción de la unidad peraluminosa Granito Tuaní y la unidad peraluminosa Santa Cruz sonmostradas en la figura.Fig. 1.- Simplified geological map of the Velasco(SV) and Chepes (SCh) mountains range. Maininset show the regional context of this study in the NW Argentina. Localization of theperaluminous Tuaní Granite unit and peraluminous Santa Cruz unit are shown in the figure.212de los magmas derivados de la anatexisde metasedimentos provenientes de lacorteza media.Geología de las unidadesperaluminosasLa sierra de Velasco se halla en la par-te central del orógeno famatiniano y seencuentra formada en su gran mayoríapor rocas graníticas que constituyen unasuite  calcoalcalina levementeperaluminosa (índice de saturación enaluminio ~ 1,1) de edad Ordovícico Infe-rior (Baez et al., 2005; Pankhurst et al.,2000; Dahlquist et al. ,  2005), queintruyen escasos y discontinuos aflora-mientos de rocas metamórficas queafloran en el sector oriental (Espizúa yCaminos, 1979) y, en menor medida, enla región occidental (Rossi y Toselli,2004) (Fig. 1). La unidad peraluminosaSanta Cruz, la cual aflora en el sector no-reste de la sierra (Fig. 1), muestra una tex-tura equigranular, granulometría media agruesa, color blanco a gris claro y, comocaracterística distintiva, la abundante pre-sencia de turmalina, mica blanca y comominerales accesorios andalucita ycordierita sódica.La sierra de Chepes, ubicada al surestede la sierra de Velasco (Fig. 1), está com-puesta por: (i) granitoides calcoalcalinosmetaluminosos (~84%) y (ii) granitoidestipo-S que forman pequeños cuerpos(~1%) ambos del Ordovícico Inferior,intrusivos en rocas metamórficas de caja(~15%), las cuales afloran de  formadiscontinua en dicha sierra (Dahlquist etal., 2005) (Fig. 1). En la unidadperaluminosa Granito Tuaní son reconoci-das dos facies: 1) granitoidesequigranulares de grano fino (£ 1 cm), co-lor marrón claro, con dos micas, principal-mente mica blanca, y 2) granitoidesequigranulares cordieríticos, de color ma-rrón, grano fino, con alto contenido demica blanca, y ocasionalmente ricos enfibrolita. Estos granitoides muestrannódulos de cordierita y biotita, así comotambién numerosos xenolitos de rocasmetamórficas, y megacristales de cuarzo yfeldespato alcalino (4-6 cm). Esta últimafacies es la considerada para este estudio.Petrografía y química mineral de lasunidades peraluminosas(a) Unidad peraluminosa Santa Cruz,sierra de Velasco: estos granitoides, en eldiagrama QAP (Streckeisen, 1976),  seproyectan  en el campo monzograníticocon transiciones al granodiorítico. Laasociación magmática mineral es: 27%microclina (Or86-89), 31% plagioclasa(Ab77-78), 28% cuarzo, 3% biotita (XFe =0,51 y AlIV = 2,86), 6% moscovita (MgO+ FeO = 2,01), 2,5% cordierita muysódica (NaVI = 0,36 y XFe = 0,47) yandalucita (Si = 3,85, Al = 8,14 y Fe3+ =0,04), fluorapatito (F = 2,5 – 3,8%), tur-malina, circón y óxidos (esencialmentepseudobrookita - ferropseudobrookita)como accesorios minerales (2%) (Alasinoet al., 2005).(b) Unidad peraluminosa GranitoTuaní, sierra de Chepes: esta roca ígneaqueda clasificada según el diagrama QAPcomo granitos ricos en cuarzo. La asocia-ción magmática mineral es 38% cuarzo,17% microclina (Or75-93), 8% plagioclasa(Ab74-79), 15% biotita (XFe = 0,48 y AlIV =Fig. 2.- Índice de saturación en aluminio (ASI) vs índice agpaítico (Rapela,1982).Datos tomados de Dahlquist et al. (2005) para la unidad del Granito Tuaní y Alasinoet al. (2005) para la unidad Santa Cruz. Fig. 2.- Aluminium saturation index (ASI) vs the agpaitic index after Rapela (1982).Data from Dahlquist et al. (2005) for the Tuaní Granite unit and Alasino et al. (2005) forthe Santa Cruz unitFig. 3.- Patrón para los elementos de las Tierras Raras normalizadas al condrito(Nakamura,1974), excepto Tb en Boynton (1984).Fig. 3.- Chondrite-normalized rare-earth element according to Nakamura (1974)except  Tb, according to Boynton (1984).2132,90), 7% moscovita (MgO + FeO =4,34), 11% cordierita (NaVI = 0,05 y XFe =0,31), y minerales opacos(titanomagnetita, principalmente), circón,turmalina y apatito como accesorios mi-nerales (4%) (Dahlquist et al., 2005).Geoquímica de elementos mayorita-rios de las unidades peraluminosas (a) Unidad peraluminosa SantaCruz, sierra de Velasco: estos granitoidesmuestran valores intermedios de SiO2(65,4 - 68,6%), con bajo contenido deCaO (0,9 – 1,2%) y FeOt + MgO + MnO(2,2 - 3,5%) y, elevado contenido deálcalis (9,2 - 9,5 %). Poseen un índice desaturación en aluminio intermedio (1,30 a1,42) (Fig. 2). El patrón de tierras rarastiene pendiente moderada con una rela-ción de [La/Yb]N = 9,0 - 9,7; mostrandouna anomalía negativa de Eu (Eu/Eu* =0,65 a 0,76) (Fig. 3) (Alasino et al.,2005).(b) Unidad peraluminosa GranitoTuaní, sierra de Chepes: esta unidadígnea posee un amplio rango de SiO2(67,4 - 73,6%) y valores de CaO (0,8 -1,1%) similares a la unidad peraluminosaSanta Cruz. El contenido de FeOt + MgO+ MnO (5,2 - 9,0%) y el índice de satura-ción de aluminio son notablemente másaltos que la unidad peraluminosa SantaCruz (1,61 - 1,95) (Fig. 2). El patrón detierras raras tiene pendiente moderadacon una relación [La/Yb]N = 6,1 – 8,7 yposee anomalía negativa de Eu (Eu/Eu* =0,58 a 0,60) (Fig. 3) (Dahlquist et al.,2005).Discusión: origen de los magmasperaluminosos y su relación con laroca fuenteLas principales diferencias entre losgranitoides peraluminosos analizados eneste trabajo se encuentra en los conteni-dos de SiO2, FeOt + MgO + MnO, álcalisy el índice de saturación en aluminio. Es-tas diferencias geoquímicas son eviden-tes en el diagrama A-B de Debon y LeFort (1983) modificado por Villaseca etal.,     (1998) (Fig. 4). La unidadperaluminosa Granito Tuaní define unatípica línea evolutiva de granitoides tipo-S, incrementando su peraluminosidad ha-cia las variedades más máficas como losgranitoides tipo–S del Lanchlan Fold Beltdel SE de Australia (White y Chappell,1988), definiendo  una línea evolutiva si-milar a la granodiorita Cooma (Flood yVernon, 1978; Vernon et al., 2001). Launidad peraluminosa Santa Cruz tiene ca-racterísticas geoquímicas similares a típi-Fig. 5.- Diagrama Rb/Sr vs. Rb/Ba para discriminar fuentes de granitoides fuerte-mente peraluminosos, modificado a partir de Sylvester (1998). Los campos grises, lalínea discontinua y los fundidos calculados a partir de una roca fuente determinadason tomados de la Fig. 7 de Sylvester (1998).Fig. 5.- Rb/Sr vs. Rb/Ba discrimination diagram for source of strongly peraluminousgranitoids modified from Sylvester (1998). The dark fields, discontinuous line,calculated melt, and source rocks from the Fig. 7 of Sylvester (1998).Fig. 4.- Diagrama A-B de Debon y Le Fort (1983) y Villaseca et al. (1998) Abreviaturas:GCo = Granodiorita Cooma; Li = Leucogranitos de Limousin; LH = Leucogranitos delHimalaya; tomados de Villaseca et al. (1998); SC = unidad Santa Cruz; GT = unidadGranito Tuaní. Los campos para los granitoides son: pf = peraluminosos félsicos, mp =moderadamente peraluminosos; ap = altamente peraluminosos; bp = baja peralumino-sidad.Fig. 4.- A-B diagram after Debon and Le Fort (1983) and Villaseca et al. (1998).Abbreviations:  GCo = Cooma granodiorite; Li = Limousin leucogranites, LH =Himalayan luecogranites, taken of Villaseca et al. (1998); GT = Granito Tuaní unit; SC =Santa Cruz unit. The fields for the granitoids are: pf = felsic peraluminous; mp =moderately peraluminous; ap = highly peraluminous; bp = low peraluminous.214cos leucogranitos anatécticos, y quedaproyectado muy próximo al campo degranitoides peraluminosos félsicos en eldiagrama A-B (Fig. 4). Los granitoidesmás representativos de este campo son losleucogranitos del Alto Himalaya, losleucogranitos Hercínicos de Limousin enFrancia y algunos leucogranitosanatécticos de los Cervatos en la regióncentral de España (Debon y Le Fort,1983; Villaseca et al., 1998) (Fig. 4).Sylvester (1998) afirma que las con-centraciones de CaO y NaO2 engranitoides tipo–S son controlados por laproporción original de plagioclasa en laroca fuente. Así, fuentes ricas en arcillas(por ej., lutitas), pobres en plagioclasas,producen fundidos con bajas relacionesde CaO/NaO2 (< 0,3), en caso contrariofundidos obtenidos a partir de fuentes po-bres en arcillas y ricas en plagioclasas(por ej., grauvacas) generarán relacionesmás altas que la anterior (CaO/NaO2 >0,3). En este sentido, la unidadperaluminosa Santa Cruz posee relacio-nes de CaO/NaO2 entre 0,26 a 0,34(Alasino et al., 2005) lo que sugiere unafuente más rica en arcilla que la unidadperaluminosa Granito Tuaní, la cualmuestra relaciones de CaO/NaO2 entre0,41 a 0,55 (Dahlquist et al., 2005).Las unidades ígneas Granito Tuaní ySanta Cruz quedan proyectadas en eldiagrama discriminatorio para fuentes defundidos peraluminosos de Sylvester(1998) (Fig. 5) en dos camposcomposicionales diferentes. La unidadperaluminosa Santa Cruz, como losleucogranitos del  Himalaya, se ubican enel campo de fundidos derivados depelitas, a diferencia y en concordanciacon las altas relaciones de CaO/NaO2, launidad peraluminosa Granito Tuaní seproyecta, junto a los granitoides tipo–Sde Lachlan Fold Belt, en el campo de fun-didos derivados de fuentes pobres en ar-cillas.ConclusionesLos granitoides correspondientes alas unidades peraluminosas GranitoTuaní y Santa Cruz analizados en este tra-bajo tienen composiciones que los defi-nen como magmas típicamenteperaluminosos con un índice de satura-ción en aluminio > 1,1; de acuerdo con laclasificación de Chappell y White (1992).La presencia de minerales aluminososmagmáticos (moscovita, andalucita ycordierita sódica en la unidadperaluminosa Santa Cruz y moscovita ycordierita en la unidad peraluminosa Gra-nito Tuaní) en las rocas estudiadas es ple-namente coherente con la geoquímica deroca total.El análisis geoquímico indica que losmagmas de las unidades peraluminosasestudiadas en este trabajo son derivadosde dos rocas fuentes diferentes. El mag-ma primordial de la unidad Granito Tuaníse derivaría de la fusión parcial demetagrauvacas y el magma primordial dela unidad peraluminosa Santa Cruz se de-rivaría de la fusión parcial de metapelitas.Durante el desarrollo del orógenofamatiniano, en el Ordovícico Inferior-Medio, tiene lugar la fusión demetasedimentos alojados en la corteza in-termedia. Sin embargo, el material fundi-do en la región de la sierra de Chepes co-rrespondería a un material sedimentarioprocedente de una plataforma inmadura,mientras que en la región de la sierra deVelasco el protolito que se fundió corres-pondería a material sedimentario prove-niente de una plataforma madura. Estoestaría indicando que durante el pre-ordovícico funcionaron distintos ambien-tes de sedimentación: (a) ambientes don-de se acumulaban sedimentos esencial-mente  inmaduros, región de la sierra deChepes (¿prisma de acreción?) y (b) am-bientes donde se producía la acumulaciónde sedimentos maduros, región NE de lasierra de Velasco (¿cuenca de retro-arco?). De esta manera, el estudiogeoquímico de los granitoidesperaluminosos, brinda una valiosa infor-mación que puede contribuir a la recons-trucción de los escenarios geotectónicosprevios a la generación del magmatismosupracrustalAgradecimientosLa realización de este trabajo fue fi-nanciado con los subsidios IM40 2000(ANPCyT), BTE2001-1486 (España) yPIP02082 CONICET. Agradecemos a C.Villaseca la revisión crítica del trabajo.Referencias:Alasino, P.H., Dahlquist, J.A., Galindo,C., Baldo, E. y Casquet, C. (2005). En:Geología de la provincia de La Rioja-Precámbrico-Paleozoico Inferior.(J.A. Dahlquist,  E.G. Baldo y P.H. Ala-sino, Eds.). 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Peraluminous granitoids and their relationship with the source rocks

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