Condiciones físicas de formación de gabros y migmatitas derivadas de rocas máficas en el centro de la sierra de Valle Fértil, San Juan

Resumen

A lo largo del arroyo San Juan en el sector central de la sierra de Valle Fértil aflora una sección cortical caracterizada por la presencia de rocas plutónicas máficas interestratificadas con migmatitas máficas y migmatitas metasedimentarias. Esta relación de campo permite observar la transición de procesos ígneos a metamórficos asociados con la cristalización de magmas máficos y la subsiguiente fusión parcial de rocas gábricas. Este estudio analiza los cambios en la asociación y composición de minerales que ocurrieron durante esa transición petrológica. Las estimaciones termo-barométricas realizadas usando el par anfíbol-
plagioclasa en las rocas ígneas máficas indican que los magmas cristalizaron a aproximadamente 1100 ºC y en un rango de presiones de 5 ± 0,5 kbar. En tanto que las condiciones físicas de formación estimadas mediante el intercambio de Fe-Mg entre
dos piroxenos y el termómetro anfíbol-plagioclasa en mesosomas de migmatitas máficas demuestra que las rocas gábricas experimentaron un procesos de fusión parcial entre 770-840ºC y 5,5 kbar y que los leucosomas leucotonalíticos generados a partir del mismo proceso cristalizaron entre 780-820ºC y entre 5 y 6,5 kbar. Los cambios en la composición de minerales que acompañaron a la fusión parcial de rocas gábricas son: 1) disminución en la concentración de aluminio y Mg# de los piroxenos, 2) decrecimiento del contenido de anortita en plagioclasa, y 3) disminución del Mg# en el anfíbol. El ejemplo natural estudiado
presenta cambios mineralógicos que son consistentes con los resultados de petrología experimental, los cuales demuestran que protolitos ígneos máficos comienzan a fundir parcialmente a 850ºC cuando la fusión es impulsada por deshidratación de anfíbol, o que la fusión comenzaría alrededor de los 800ºC cuando se incorpora un fluido acuoso al sistema.
Integrando relaciones de campo, cambios texturales, composición de minerales, termo-batometría con resultados experimentales se demuestra que la transición desde rocas ígneas máficas a migmatitas máficas ocurrió por enfriamiento isobárico, y que el emplazamiento continuo de magmas debió ser la fuente de calor que mantuvo la secuencia en facies de granulitas sin dejar que el enfriamiento fuera rápido. Se interpreta la geología del centro de la sierra de Valle Fértil como un ejemplo del núcleo plutónico-metamórfico del arco magmático Famatiniano donde el gradiente metamórfico anormalmente alto refleja que un
volumen importante de magmas máficos alcanzaban, y dominaban, en paleo-profundidades de entre 16 y 20 kilómetros.