Occidental
Evolucionó
a partir de protolitos diferentes a los que constituyen los otros cinturones. Está formado por esquistos, gneises, anfibolitas y mármoles,
en facies de anfibolita a granulitas, con asociaciones, que indican relaciones
P/T intermedias y constituyen el entorno de rocas básicas ultrabásicas y
granitos, con diferentes edades. Se extiende hasta el oeste del Sistema de
Famatina, donde se produce el cambio a un basamento diferente, debido a una zona
de strike-slip.
Central Batholitic Zone
Integrated by the Fiambalá E., Vínquis, Zapata, Mazán,
Velasco NE, Capillitas, Hualfín, Las Cuevas and Belén batholiths (González
Bonorino, 1950; Turner, 1971; Caminos, 1979; Schalamuk et al., 1989;
Rapela et al., 1992).
They
show porphyritic textures that grade to medium-grained, equigranular textures
with compositions from biotite monzogranite to two-mica granodiorite. Felsic
muscovite granites (porphyritic, aplites or pegmatites) are abundant. The
mineralogy encompasses quartz, microcline and plagioclase with biotite,
muscovite, cordierite, sillimanite, andalusite and garnet, besides tourmaline
and fluorite (Rossi de Toselli et al., 1985). Toselli et al. (1992,
1996c) determined their conditions of formation (600º-700ºC and 2-4 kbar H2O).
Rb-Sr
studies carried out in the Sierra de Velasco by Rapela et al. (1999,
2001) determined zircon U-Pb SHRIMP ages of 479 ± 3 and 481.4 ± 2.4 Ma for a
two-mica porphyritic monzogranite and also identified a thermal-ductile event of
469 ± 3.9 Ma. K-Ar ages, in Mazán hill, are between 345 and 475 Ma and Vínquis hill, between 316 and 444 Ma (Linares and González, 1990).
In
Capillitas, Linares and González (1990) determined K-Ar ages (biotite and
muscovite) of 365 and 471 Ma. Rapela et al. (1999)
reported ages of 470 ± 3 Ma by U-Pb SHRIMP in zircon, for a porphyritic
two-mica monzogranite.
Oriental
El Cinturón Oriental, está caracterizado por secuencias metasedimentarias, con volcanismo alcalino sinsedimentario y carbonatos, en facies de esquistos verdes, de la Formación Puncoviscana que en forma gradacional llegan hasta facies de granulitas. Fueron analizadas durante el estudio del Ciclo Pampeano. En este sector se emplazan plutones calcoalcalinos y peraluminosos, con epidoto magmático, controlados por fallas profundas en respuesta a fenómenos de relajación post-colisionales.
Este cinturón presenta la extensión más importante con respecto a los granitoides y su desarrollo comprende la Cordillera Oriental, Cumbres Calchaquíes, y las Sierras de Quilmes, Aconquija, Ancasti y de Ambato.
En la Cordillera Oriental, los plutones de la Formación Cachi (Tornero, 1961) constituye el eje de actividad intrusiva en la Formación de Puncoviscana, generando aureolas del contacto, constituidas por los filitas manchadas, esquistos, gneises y migmatites de Formación La Paya (Aceñolaza et al., 1975).
Los intrusivos forman dos grupos. El primero (Galliski, 1983) está compuesto, del norte al sur, por el Cerro Bayo, Las Palomas, Aguas Calientes, Tres Tetas, Peñas Blancas, El Morado, Cachi, Libertador, El Brealito y el pluton de La Angostura. Ellos son equigranular a porfiríticos trondhjemiticos, formado por el plagioclasa y cuarzo, con biotita, muscovita, epidoto, opacos, circon, rutilo, apatito y titanita. Su emplazamiento se relaciona con la fase de deformación principal y ellos se asocian a migmatitas y gneises con cordierita, el microclino y biotita se formaron al mismo tiempo. Los volúmenes de Al2O3 son mayores al 15% , 70% de SiO2, que junto con las proporciones de Rb/Sr de 0.08 permiten clasificarlos como granitoides ricos en alúmina (Barker, 1979). Dataciones U-Pb en monazitas varían de 462 a 481 Ma y, en zircon, es de 453 Ma (Lork et al. 1989; Molinero, 1999).
El segundo grupo, al sur del grupo anterior, formado por los plutones Vallecito, La Paya, Las Cabritas, El Alto, El Hueco y Incauca, están compuestos por el tonalitas y trondhjemitas con rocas de cajas gneises y migmatitas. La plagioclasa es dominante, seguido por cuarzo, biotita y muscovita, además de microclino pertítico, epidoto, cordierita, opacos, turmalina, granate, sillimanita y circon.
Las edades U-Pb en monacita varían de 466 a 468 Ma y la edad del circón es de 488 Ma (Lork et al. 1989; Molinero, 1999). La monacia de las migmatitas dió una edad de 467 Ma. Este grupo de granitoides muestra valores más altos de SiO2, y menores de Al2O3, y los volúmenes de elementos de tierras raras similares respecto al grupo anterior de granitoides.
Schön y Molinero (1990) observó que las trondhjemitas y granitos difieren en los volúmenes del elemento mayores y el elemento de tierras raras. Los primeros son un producto de anatexis de piroxeno-plagioclasa mientras los granitos se diferencian a partir de fusiones en un arco magmático.
Galliski y Molinero (1989) creen que la conducta de las REE indican la anatexis de una composición amfibolítica de una corteza oceánica subductada, mientras el granito cristalizó a partir de fusión intracrustal.
In
the Sierra de Quilmes, the Cafayate pluton varies from gray to greenish
tonalites and granodiorites to pink monzogranites, with variable amount of
plagioclase, quartz and microcline, besides biotite and muscovite (Rapela,
1976). Chemical analyses evidence a calc-alkalic, peraluminous character (ASI
=1.0-1.3). This pluton shows sharp contact with phyllites and schists, in its
eastern margin, and developed contact metamorphism with cordierite and diffuse
contact to west, with migmatites and gneisses. The Rb-Sr age determined by
Rapela et al. (1982) is of 475 Ma, with r0 of 0.7051. Miller et al. (1991)
obtained a Rb-Sr age of 507 ± 13 Ma with r0 of 0.7043.
The
peraluminous, calc-alkalic tonalite of Las Viñas, northwest of Cafayate, is
associated with microgranitic and pegmatitic dike-rocks composed of plagioclase,
quartz and microcline, with biotite and epidote, that develop notable phenomena
of contact metamorphism (Oyarzabal, 1988).
In
the Cumbres Calchaquíes, Famatinan plutons were emplaced following the NW-SE
lineament known as Tafi megafracture, generated during the D3 deformation
(Toselli et al., 1989). The granitoids in this megafracture comprise the
Infiernillo, Loma Pelada, Ñuñorco Grande, Angostura and El Indio plutons, that
are fine- to medium-grained, equigranular and seldomly porphyritic.
Compositions
vary from two-mica tonalites and granodiorites with magmatic epidote and,
sometimes, titanite, to monzogranites with muscovite and garnet. The ASI index
varies from 0.90 to 1.85. In
the Loma Pelada pluton, Sales de López et al. (1997)
obtained a Rb-Sr isochron age of 470 Ma with r0 of 0.7063.
The
Chaquivil and Cuchiyaco plutons, located out of the Tafi megafracture, are
discordant, medium-grained, two-mica granodiorite to tonalite, accompanied by
aplites and pegmatites, with calc-alkalic character and index (ASI = 0.95-1.10),
that have produced contact metamorphism in the wall rocks. The K-Ar ages for the
Chaquivil pluton are between 456 ± 21 and 479 ± 9 Ma (Linares and González,
1990). Rapela et al., (1982) determined a Rb-Sr age for the Cuchiyaco
granodiorite, of 446 Ma, with a r0 of 0.7066.
In
the Sierra de Ancasti, granitoids of Sauce Guacho, Santa Rosa, Vilisman and
Albigasta are two-mica plutons and vary from granodiorites to monzogranites,
while El Alto is a differentiated granite, with muscovite and garnet. The La
Majada pluton shows tonalitic to granodioritic composition and is associated
with gabbros and diorites with magmatic epidote and the emplacement was
controlled by NW-SE shearing during the D3 deformation. A whole-rock Rb-Sr
isochron yielded ages from 470 to 440 Ma, with (87Sr/86Sr)0 of 0.7052-0.7121 (Knüver,
1983).
The
geochemical parameters indicate meta-peraluminous character (ASI= 0.6-1.6) with
K2O<Na2O and initial Sr ratio suggest contribution from the mantle or lower
mafic continental crust in its genesis, that coupled with the presence of
magmatic epidote evidence a rapid ascent, controlled by shearing (Saavedra et
al., 1987, Sial et al., 1999).
Discussion
and conclusions
The
Guandacol orogeny (475 Ma) is related to an activation of the transcurrency
phenomena on the western flank of Gondwana, with dextral displacement of the
western region in relation to the Rio de la Plata craton. This orogeny caused
the D3 deformation and M3 metamorphism. The Ocloyica orogeny (450 Ma.)
corresponds to a new displacement of the western region, giving rise to the D4
deformation and M4 metamorphism. Both orogenies, Guandacol and Ocloyica, caused
a large development of Famatinan granitic magmatism, in the Famatina system,
Pampean Ranges, Cordillera Oriental and Puna. A deformational event (D5) took
place between 420 and 409 Ma in the Central belt, probably in response to the
amalgamation of the western and eastern regions.
The
transcurrency phenomena and oblique subduction between the western and eastern
regions, gave place to the Famatinan belt that generated a continental volcanic
arc with tholeitic magmas, related to calc-alkalic and meta- to peraluminous,
crustal granites that intruded Ordovician sedimentary and metamorphic rocks of
the Espinal Formation, to the west of the Famatina system. In the middle part of
this system, intrusive rocks are meta- to peraluminous, calc-alkalic biotite
granites/ granodiorites, epizonally emplaced and developed pyroxene-bearing
hornfels in the contact zones.
Towards
the end of this event, peraluminous, calc-alkalic, granites, gabbros and quartz
diorites were generated to the continent, and are interpreted as being of active
continental margin (Saavedra et al., 1992). Peacock index (57-61) is
similar to values found for circum-Pacific calc-alkalic magmatic arcs (Brown,
1982).
Resemble
magmatic characteristics show the Puna Western Eruptive Zone, metaluminous to
peraluminous, calc-alkalic to tholeitic, in association with basic-ultrabasic
complexes, took place from 418 – 490 Ma.
In the Central belt, that encompasses the Eruptive Zone of the Eastern Puna, the granitoids exhibit K2O>Na2O and low Ca contents that allow distinguishing two suites. One of them is peraluminous and formed by two-mica granites with microperthite phenocrysts, and the other one, of the S-type, shows Al-silicates and micas. The granitoids display porphyritic textures and late orogenic characteristics, and have undergone a strong post-collisional uplift that resulted from crustal shortening, folding and regional metamorphism.
These
granitoids were probably responsible for the high-temperature metamorphism that
resulted from geothermal gradients >50ºC.km-1 at low pressure, at depths
<20 km. According to Miyashiro (1994), this happens in the crust when the
intrusions are voluminous, at shallow depth. The ages of the granitoids vary
from 479 to 458 Ma and those from a second pulse of granitic magmatism display
ages from 444 to 413 Ma. A deformational event generated ortogneisses and
mylonites at 365 to 318 Ma.
The
Chánica orogeny (355 Ma; Moya and Salfity, 1982; Ramos, 1988) marks the
culmination of the Famatinan cycle, giving rise to deformation (D6),
metamorphism (M5), collapse of the Eastern, and Western regions (Aceñolaza and
Toselli, 2000; Ruiz et al., 2001) and the uplift of the Famatinan belt,
by means of strike-slip phenomena. This orogeny also allowed the deposition of
the sedimentary sequences of the Paganzo group and the generation of the
Carboniferous granitoids, recognized in different belts.
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