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Resumen - Late Paleozoic K/Ar ages of blueschists from Pichilemu, Central Chile (Aguirre)


Se analizaron dos concentraciones una de crossita y otra de roca total de esquisto azul por el método K/Ar. Estas muestras pertenecen a la serie occidental del basamento metamórfico de media/alta presión de Chile, que en el área, son intruidos por un pequeño cuerpo monzonítico.

Las edades obtenidas para el concentrado de mineral son de 211 M.a. y 329 M.a., y para la roca total son de 211 M.a. El tamaño del cristal es discutido como un factor para la retención de 40Ar durante el recalentamiento de las rocas metamórficas debido a la intrusión monzonítica, conduciendo a la aceptación de 329 M.a. como la edad mínima para la cristalización de crossita. Estas edades coinciden con los límites de las isócronas de referencia Rb/Sr de la roca total (273 M.a. – 342 M.a.) previamente obtenidos para el basamento metamórfico de Chile Central, que no incluía muestras de la presente área.
Esta edad proporciona la primera evidencia de la asociación metamórfica del esquisto azul paleozoico en la frontera este del Pacifico y sugiere la existencia de una zona de subducción del paleozoico tardío a lo largo del margen occidental de América del Sur.

Introducción. La asociación metamórfica rica en crossita ocurre esporádicamente cerca de Pichilemu (long. 72°W lat. 34°32’S) en rocas metamórficas pertenecientes al basamento metamórfico de Chile. Debido a las implicaciones geotectónicas particulares de este tipo de roca, se pensaban importante para su edad de formación.
Tres muestras fueron datadas por F.M. en el Centro de pesquisas Geocronológicos, Sao Paulo, Brasil. Dos de las muestras (PM925 y PM922) corresponden a concentraciones con más del 95% de crossita, y la tercera a una roca total.

Marco geológico. La roca rica en crossita pertenece a la serie occidental como se define por Aguirre (1972). La crossita se encuentra tanto en metacherts y metabasitas. La asociación mineral incluye abundante epidota, clorita, actinolita, albita, cuarzo, carbonatos, micas blancas y estilpnomelana. Sus estructuras están dominadas por varios pliegues isoclinales replegados a una alta profundidad. Regionalmente el plano axial de los pliegues buza al este con un muy bajo grado.

El pequeño cuerpo intrusivo de Pichilemu está compuesto de rocas monzoníticas. El contacto con las rocas metamórficas circundantes es en parte tectónico. No hay señales observables de deformación penetrativa en el granitoide, y no son perceptibles efectos generalizados en el contacto de las rocas circundantes.

El gran afloramiento del Plutón tonalitico a granodioritico al este de las rocas metamórficas, es parte de un enorme batolito de al menos 500 kilometros de longitud, emplazado a lo largo del margen oriental del basamento metamórfico del Paleozoico tardío.

Métodos analíticos y resultados. Las técnicas de datación K/Ar han sido descritas en detalle por Amaral (1966). Rocas trituradas y de tamaño muestra son fusionadas mediante el calentamiento ultramente alto por inducción al vacío, sistemas que emplean Cu-CuO y titanio para la purificación del gas. El gas liberado es añadido para la disolución de isotopos con 38Ar puro. La espectrometría de masas se lleva a cabo por el método estático en un espectrómetro de masas de tipo Reynolds. Las determinaciones de potasio fueron hechas por llamas de fotometría utilizando un fotómetro de llama Baird-Atomic con un patrón estándar interno de litio.

Las muestras analizadas fueron las siguientes:
PM925: con concentración de crossita mayor al 95%, con cuarzo-albita-epidota-crossita, una capa de grano fino de cherty de Cahuil.
PM923: esquisto de grano fino, posee cuarzo-albita-epidota-crossita-mica blanca- turmalina.
PM922: concentración de crossita de grano grueso desde un filón de cuarzo-crossita sobre la roca PM923.

Discusión. Las edades discordantes obtenidas son, 211, 211 y 329 M.a., interpretándose tanto físicamente como geológicamente. Las muestras se encuentran localizadas a unos 3 kilómetros al sur de la monzonita de Pichilemu, el cual tiene como isócrona de roca total Rb/Sr de 218 M.a.

Evidencias de campo indican que la crossita en la capa de cherty (PM925) y los minerales en los esquistos se formaron sincrónicamente durante un evento metamórfico regional.

La crossita del filón transversal (PM922) probablemente se formó penecontemporáneamente con la primera, pero en un momento posterior cuando el estrés diferencial ya había disminuido desde su máximo desarrollo o había cesado. Esta evidencia está en contradicción con los resultados obtenidos, que indican una edad mayor para el filón.

El tamaño de grano es importante ya que influye en la retención de 40Ar en los cristales de una especie de mineral dada. Las muestras PM925 y PM923 son rocas de grano fino, que llevan cristales de crossita en forma de agujas de menos de 1 milímetro de largo y 100 micras de ancho. Por el contrario, en los filones, en la muestra PM922 los cristales de crossita son mayores a 1 centímetro de largo. Suponiendo entonces que una posible causa para explicar las diferentes edades obtenidas, se encuentra en los tamaños de grano de las muestras, los minerales de grano más fino han perdido parte de su argón radiogénico. Además, la muestra PM925 contiene una cierta cantidad de mica blanca en el que se debe tener en cuenta el alto contenido de K en esta roca. La mica blanca es conocida por rejuvenecer bastantemente fácil las edades K/Ar.
Sin tener en cuenta la posibilidad del exceso de argón, las afirmaciones anteriores conducen a la aceptación de 329 M.a. como la edad mínima de cristalización de crossita, 211 M.a. como la edad que se relaciona con la pérdida de argón debido al calentamiento localizado de la roca monzonita de Pichilemu de edad 218 M.a.

Las facies de esquisto azul se piensa que representan condiciones de alta presión/baja temperatura limitados a una zona de subducción con cinturones de deformación.

Referencias 
  •          G. Amaral, U. Cordani, K. Kawashita  and J.  Reynolds, Potassium-argon dates of basaltic  rocks from  southern  Brasil, Geochim.  Cosmochim.  Acta 30  (1966)  159.
  •          L. Aguirre,  F.  Herv6 and E. Godoy, Distribution of metamorphic facies in  Chile:  an outline, Kristallynikum  9  (1972) 7.

 

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