Geology, geochronology and geochemical-isotopic characterization of tertiary magmatism at Cerro Serrucho area, Malargüe department, Mendoza, Argentine

Abstract

El magmatismo Terciario en el rea del cerro Serrucho conocido previamente como "Mollelitense" est representado por tres unidades informales: el Stock del arroyo Serrucho (SAS), los Cuerpos Hipabisales Relacionados (CHR) y las Vulcanitas Relacionadas (VR). Las mismas est n emplazadas en la secuencia sedimentaria Jurásica (Formación Puchenque), dentro del ámbito surmendocino de la Cuenca Neuquina. Las tres unidades se diferencian desde el punto de vista geológico, petrográfico, geoquímico, isotópico y geocronológico. El SAS es un stock epizonal, compuesto, asimétricamente zonado, donde pueden diferenciarse al menos cinco facies: a) Facies Monzodior¡tica Cuarzosa; b)Facies Granodiorítica A, de grano grueso a medio; c) Facies Granodioritica B , de grano fino a medio; d) Facies de Mezcla y e) Facies Granofírica. Es predominantemente metaaluminoso y calcoalcalino, correspondiendo a los granitoides de alto potasio y alto Ba-Sr. Las variaciones composicionales podrían explicarse a partir de una cristalización fraccionada "in situ". La fuente correspondería al manto superior-corteza inferior enriquecido en elementos LIL por la corteza subductada. Durante su emplazamiento y cristalización ha desarrollado una interacción agua-magma que se refleja en las variaciones isotópicas del oxígeno e hidrógeno. La edad del enfriamiento es miocena tardía (9,5ñ0,5 Ma) y se considera casi simultánea con el emplazamiento. Se estima que el emplazamiento, producido a presiones no muy superiores al Kb, est relacionado con la propagación de diques asociados al fracturamiento generado por el campo de esfuerzos regional. Los CHR est n constituidos por diques, filones capa y lacolitos de composición riolítica, asociados en el espacio con el SAS. Media un intervalo de tiempo registrable en términos absolutos entre el SAS y los CHR. Los cuerpos son predominantemente peraluminosos y calcoalcalinos. La edad de los mismos es miocena tardía (7,5+-1 Ma). Presentan mayores evidencias de contaminación cortical, sin que ‚esta sea sustantiva y la misma se considera asociada al emplazamiento a menor profundidad. Los rasgos geoquímicos de tierras raras y elementos incompatibles guardan similitud con la del SAS, con abundancias normalizadas menores. Se considera que los CHR no corresponden a un episodio único, sino que corresponden a un conjunto de eventos que han aportado material proveniente de la misma fuente, con diferente grado de evolución. Su asociación con los recursos minerales del rea est probablemente vinculada con la interacción de aguas meteóricas ricas en sales disueltas, que son removilizadas. Las Vulcanitas Relacionadas est n constituidas por andesitas y dacitas, calcoalcalinas y metaaluminosas. Desde el punto de vista de su desarrollo, son las manifestaciones de menor importancia relativa del rea. Se considera que su erupción constituye el episodio póstumo del magmatismo Terciario en el rea, con una edad miocena tardía- plioceno temprana (4,8+-1 Ma). La fuente del magmatismo Terciario parece haberse mantenido constante durante El intervalo de tiempo considerado (10-5 Ma). Es similar en sus características geoquímicas e isotópicas a la fuente que origina el magmatismo de arco y retroarco actual. Se postula que una fuente de tal homogeneidad sólo puede estar representada por la cuña del manto subductada, modificada con el aporte de elementos LIL por la placa que subduce.The Tertiary magmatism in cerro Serrucho, previously known as "Mollelitense" is represented by three non-formal units: Arroyo Serrucho Stock (SAS), Hypabyssal Related Bodies (CHR) and Related Vulcanites (VR). All of them are emplaced in the Jurassic sedimentary sequence (Puchenque Formation), in the Southern Mendoza scope of the Neuquen basin. The three units can be differentiated from the geologic, petrographic, geochemichal, isotopic and geochronologic point of view. The Arroyo Serrucho Stock (SAS) is a composed, epizonal body, asymetrically zoned. Five facies have been differentiated : a) Quartz- Monzonite facies; b) Granodioritic Facies A, medium and coarse grained; c) Granodioritic Facies B, fine to medium grained; d) Mixing Facies and e) Granophyric Facies. The SAS is predominantely peraluminous, calc-alkaline, belonging to the high-K, high Ba-Sr granite group. The compositional trends may be explained by in-situ fractional crystallization. The most probable source is the upper mantle-lower crust LIL-enriched by the subducted plate. During its emplacement, a water-rock interaction revealed by the oxygen and hydrogen isotopes can be postulated. The cooling age is Late Miocene (9,5 ñ 0,5 Ma); it is considered simultaneous with the emplacement. Dyke propagation, associated with faulting related with regional stress field is considered the most suitable way for ascent and emplacement in this case. The Hypabyssal Related Bodies (CHR) are dykes, laccoliths and sills of rhyolitic composition, associated in space with the SAS. There is a measurable time interval between the emplecement of SAS and CHR. The CHR are peraluminous and calc-alkaline. The absolute age is Upper Miocene (7,5+- 1 Ma). They have more evidences of crustal contamination, but it is not very relevant and is related with the more surficial emplacement. The geochemical pattern is similar to the SAS pattern, with lesser normalized abundances. The CHR are not an isolate episode; they are probably a group of events from the same source with different degrees of evolution. The mineral resources of the area are probably related with the interaction and remobilization by meteoric waters, plenty of salts, and the CHR. The related vulcanites (VR) are andesites and dacites, calc-alkaline and metaaluminous. They are the less extendedt episode, and the last one. Its absolute age is Later Miocene-Early Pliocene (4,8+- 1 My). The source for the Tertiary magmatism has been constant during the time span considered. Is similar to the present arc and retro-arc volcanism source. Such an homogeneous source can be represented only for the subducted mantle wedge, modified with LIL enrichment by the subducted plate.Fil:Ostera, Héctor A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina