Ambiente geodinámico del Gneis de Naranjales y su relación con las rocas metamórficas encajantes

Abstract

El Gneis de Naranjales aflora al oriente de la Cordillera Central, con un área aproximada de 106,9 km2, es un cuerpo alargado de dirección NE-SW, que se prolonga desde el corregimiento de Samaná al oriente del municipio San Carlos - Antioquia hasta la Victoria-Caldas. Está conformado por, granofels y gneises de cuarzo-feldespato-biotita-granate, sillimanita y andalucita y migmatitas. Las rocas del Gneis de Naranjales presentan contenidos de SiO2 entre 58,9 - 81,9 wt%, el TiO2 en todas las muestras es <1,28%, con valores de Al2O3 de 8,2- 20,2 wt%, el Fe2O3 contiene 7,7 - 0,7 wt % y del Na2O+K2O se obtuvo 1,37 - 7,97 wt%. Las muestras son de la serie calcoalcalina normal y alta en K y permiten determinar que son peraluminosas. Las rocas corresponden a gneises, cuya fuente probablemente corresponde a fusión de sedimentos o metasedimentos a partir de protolitos de litoarenitas, arcosas y grauvacas, con valores similares en elementos trazas a la corteza media, con una débil anomalía de Nb, Tb y Sr. En el Gneis de Naranjales se obtienen edades de anatexia y metamorfismo que registran varios episodios metamórficos en un periodo aproximado de 60 Ma y comparten ciertas características en la formación de paragneises y anatectitas. Las rocas gnéisicas arrojan edades ígneas U-Pb de 288,9 y 266,9 Ma Pérmico que se consideran producto de fusión parcial y se superponen a las edades de metamorfismo U-Pb entre 293 y 276 Ma Pérmico. En las rocas del Gneis de Naranjales se obtiene un pico estadístico de metamorfismo con edades U-Pb entre 240-243 Ma, Triásico, en bordes de sobrecrecimiento metamórfico y en la etapa final de cristalización se reportan dos edades U-Pb de 236,6±1,7 y 236,8±1,1 Ma Triásico medio obtenidas en segregaciones cuarzo feldespáticas (neosomas) que contienen circones neoformados de textura homogénea, con ausencia de núcleos heredados que permiten sugerir que cristalizaron a partir de un fundido anatéctico. Con lo expuesto anteriormente se plantea que el Gneis de Naranjales experimentó un proceso de anatexia que inicio probablemente en el Pérmico y se incrementó progresivamente hasta el Triásico medio. Las edades que representan el pico estadístico de metamorfismo U-Pb entre 240-243 Ma Triásico del Gneis de Naranjales son similares a las edades U-Pb entre 240-244,6 Ma del Gneis de Samaná. Las edades de anatexia de 236 Ma, son similares a las edades U-Pb de 232,7 Ma de la Migmatita de Puente Peláez, los meta-granitos del Complejo Cajamarca U-Pb de 236,61±3,3, 234,1±1,2 y 236,4±1,8 y las edades U-Pb de 237,3±1,9 y 237,2±2,6 del Gneis de Río Verde. En las rocas metamórficas del Complejo Cajamarca se obtuvieron edades máximas de depositación U-Pb de 348,50±9,89 Ma, 323,26±9,26 Ma, 241,59±8,33 Ma, 248,08±4,14 Ma, 183,4±6,1 Ma y 135,71±5,39-145,08±3,95 Ma. Las edades U-Pb de 241,59±8,33 Ma y 248,08±4,14 Ma son obtenidas en los bordes de sobrecrecimiento metamórfico del circón y pueden corresponder a la fase final del metamorfismo del Gneis de Naranjales. Las edades U-Pb de 348,50±9,89 Ma y 323,26±9,26 Ma corresponden a las edades más antiguas y las edades U-Pb de 183,4±6,1 Ma y 135,71±5,39-145,08±3,95 Ma son más jóvenes que las edades de anatexia 236 Ma del Gneis de Naranjales y probablemente no hacen parte del Complejo Cajamarca. Las herencias en circones ígneos de edad Mesoproterozoica y Ordovícico del Complejo Cajamarca y el Gneis de Naranjales se correlacionan temporalmente y a su vez presentan una relación con los remanentes de la orogenia Grenvillina y Famatiniana. La formación del Gneis de Naranjales se originó por fusión cortical de sedimentos o meta-sedimentos asociados a un proceso de delaminación litosférica aproximadamente de 60 Ma que originó desprendimiento de litosfera y la fusión de pequeños volúmenes de corteza. (Texto tomado de la fuente)

The Naranjales Gneiss outcrops to the east of the Central Cordillera, with an approximate area of 106.9 km2, it is an elongated body with a NE-SW direction, which extends from the village of Samaná to the east of the municipality of San Carlos - Antioquia to the Victoria-Caldas. It is made up of granofels, gneisses of quartz, feldspar and biotite and migmatites. The Naranjales Gneiss rocks present SiO2 contents between 58.9 - 81.9%, the TiO2 in all the samples is <1.28%, with Al2O3 values of 8.25% - 20.2%, the Fe2O3 contains 7.7% - 0.7% and from Na2O+K2O 1.37% - 7.97% was obtained. The samples plot in the normal and high K calcoalkaline series field and are peraluminous. The rocks correspond to gneisses, whose source probably corresponds to the fusion of sediments or metasediments from protoliths of lithoarenites, arkoses and greywackes, with similar values in trace elements to the middle crust, with weak anomalies of Nb, Tb and Sr. In the Naranjales Gneiss ages of anatexy and metamorphism are obtained, which record several metamorphic episodes in a period of approximately 60 Ma and share certain characteristics in the formation of paragneisses and anatectites. The gneissic rocks yield U-Pb igneous ages of 288.9 and 266.9 Ma Permian, which are considered products of partial melting and overlap the U-Pb metamorphism ages between 293, 276 and 256 Ma Permian. In the rocks of the Gneiss of Naranjales it is obtained a statistical peak of metamorphism with ages U-Pb between 240-243 Ma Triassic in edges of metamorphic overgrowth and in the final stage of crystallization are reported two U-Pb ages of 236.6±1.7 and 236.8±1.1 Ma triassic medium obtained in feldspathic quartz segregations (neosomes) that yield neoformed zircons with a homogeneous texture, with the absence of inherited nuclei that allow us to suggest that they crystallized from an anatectic melt. Based on the above, it is suggested that the Naranjales Gneiss underwent a process of anatexia that probably began in the Permian and progressively increased until the middle Triassic. The ages that represent the statistical peak of U-Pb metamorphism between 240-243 Ma Triassic of the Naranjales Gneiss are similar to the U-Pb ages between 240-244.6 Ma of the Samaná Gneiss. The anatexia ages of 236 Ma are similar to the U-Pb ages of 232.7 Ma of the Puente Peláez Migmatite, the meta-granites of the Cajamarca U-Pb Complex of 236.61±3.3, 234.1 ±1.2 and 236.4±1.8 and the U-Pb ages of 237.3±1.9 and 237.2±2.6 of the Río Verde Gneiss. In the metamorphic rocks of the Cajamarca Complex, maximum U-Pb deposition ages of 348.50±9.89 Ma, 323.26±9.26 Ma, 241.59±8.33 Ma, 248.08±4, 14 Ma, 183.4±6.1 Ma and 135.71±5.39-145.08±3.95 Ma. The U-Pb ages of 241.59±8.33 Ma and 248.08±4, 14 Ma are obtained at the edges of metamorphic zircon overgrowth and may correspond to the final phase of the Naranjales Gneiss metamorphism. The U-Pb ages of 348.50±9.89 Ma and 323.26±9.26 Ma correspond to the oldest ages and the U-Pb ages of 183.4±6.1 Ma and 135.71±5 Ma 0.39-145.08±3.95 Ma are younger than the 236 Ma anatexia ages of the Naranjales Gneiss and are probably not part of the Cajamarca Complex. The inheritances in igneous zircons of Mesoproterozoic and Ordovician age from the Cajamarca Complex and the Naranjales Gneiss are temporally correlated and in turn present a relationship with the remnants of the orogeny Grenvillin and Famatinian. The formation of the Naranjales Gneiss originated from crustal melting of sediments or meta-sediments associated with a lithospheric delamination process of approximately 60 Ma that caused lithospheric detachment and the melting of small volumes of crust.