Metamorfismo, exhumación y termocronología del Neis de Bucaramanga. (Macizo de Santander, Colombia)

Abstract

El Neis de Bucaramanga comprende rocas originadas durante un evento de metamorfismo regional, que involucra procesos de migmatización; consiste en una secuencia formada principalmente por neises cuarzo feldespáticos biotíticos y silimaníticos, con niveles de neises hornbléndicos, cuarcitas y anfibolitas. Es considerada la unidad más antigua aflorante en el Macizo de Santander, el cual está localizado en el sector nororiental de la Cordillera Oriental de los Andes Colombianos. Asociados a las rocas del Neis se evidencian eventos sobreimpuestos tanto de metamorfismo dinámico, como eventos térmicos relacionados a los numerosos cuerpos intrusivos en el Macizo. Para la reconstrucción de la historia térmica del metamorfismo se establecieron tres etapas que definen la evolución del metamorfismo para el Neis de Bucaramanga: (I) fase prógrada, identificada en rocas con la asociación paragenética estable: granate ± plagioclasa ± cuarzo ± silimanita ± biotita ± anfíbol ± muscovita que alcanzan condiciones de temperatura y presión alrededor de 675 ± 68°C y 6.5 a 7 Kbar, respectivamente. (II) Fase de aumento de temperatura en condiciones isobáricas; identificado con base en la homogenización de granates por procesos de difusión en anfibolitas, que pueden contener clinopiroxeno y alcanzan temperaturas hasta 810°C, indicando transición a fases granulitas, en esta fase hay desarrollo de migmatitas. (III) Fase retrograda; bordes de granates enriquecidos en Mn, desarrollo de simplectitas y mirmequitas generadas como respuesta a caídas parciales de temperatura; esta fase se relaciona a los procesos de exhumación, datos de termocronología indican que este evento se inicia en el Eoceno tardío (~35 - 30 M.a.) y se extiende hasta el Oligoceno - Mioceno (~25 – 20 M.a.) en el sector más norte del área, el evento se caracteriza por mostrar diferentes tiempos y tazas de exhumación en bloques fallados. Datos de huellas de fisión también permiten identificar un evento térmico a 11.3 ± 2.7 M.a. en el área de Vetas, este es el evento mineralizante mas reciente y está relacionado a actividad magmática-hidrotermal.

Abstract. The Bucaramanga Gneiss includes rocks originated during a regional metamorphic event that involved migmatization. Lithologies are mainly biotite and sillimanite quartz-feldspar gneisses, with levels of hornblende gneisses, quartzites and amphibolites. It is considered the oldest outcropping unit in the Santander Massif, which is located in the northeastern sector of the Eastern Cordillera of the Colombia Andes. Some features observed in the gneiss indicate dynamic and thermal metamorphism overprinting events; the thermal events are related to the numerous intrusive bodies in the massif. Three stages characterize the metamorphic evolution of the Bucaramanga Gneiss: (I) A prograde stage indicated by the stable mineral assemblage garnet ± plagioclase ± quartz ± sillimanite ± biotite ± amphibol ± muscovite, with temperature and pressure conditions of around 675 ± 68°C and 6.5 to 7 Kbar. (II) An isobaric temperature increasing stage, temperatures increased up to 810°C reaching the transition to granulite facies; this stage caused garnet homogenization by diffusion processes, appearance of clinopiroxene in amphibolites, and migmatite development. (III) A retrograde stage related to exhumation indicated by Mn enrichment in garnets rims and development of symplectites and myrmekites as response to temperature falls; thermochronological data indicates that the event began at Late Eocene (~35 - 30 M.a.) and continued until Oligocene - Miocene (~25 – 20 M.a.) in the northeast part of the area and that the stage is characterized by variable rate exhumation in faulted blocks. Fission track data of samples from the Vetas area, also allow to identify a thermal event at 11.3 ± 2.7 M.a., this is the youngest reported mineralization event and is related to a magmatic-hydrothermal activity.