Petrología y geocronología U-Pb de la formación Noreán y riolitas asociadas ubicadas en los flancos oriental y occidental del Valle Medio del Magdalena, Colombia

Abstract

La Formación Noreán ubicada en los flancos oriental y occidental del Valle Medio del Magdalena (VMM) está compuesta por una sucesión de arenitas líticas, feldespáticas, lodolitas y tobas hacia la base, y paquetes predominantes de tobas cristalinas, cristalovítreas y coladas de lavas dacíticas y andesíticas hacia la parte media y superior de la formación, y cuerpos intrusivos (aflorantes en el occidente del VMM). Esta unidad está relacionada geoquímica y geocronológicamente con los cuerpos cartografiados como riolitas en el sector de El Playón al noroccidente de Bucaramanga, pero que en este estudio fueron clasificados modalmente como tobas (cristalina y lítica) y lavas de composición cuarzo traquita. Los análisis geoquímicos de tobas, lavas y cuerpos intrusivos de la Formación Noreán de ambos flancos del VMM, y las tobas del sector de El Playón indican que pertenecen a la serie magmática calco alcalina, y presentan anomalías negativas de Nb, Ta, Sr y Eu, enriquecimiento de los elementos livianos (LREE) y empobrecimiento de los pesados (HREE), y evidencia de influencia cortical en ambientes de arcos volcánicos continentales. Edades absolutas de U-Pb en circones detríticos de arenitas líticas y tobas de la Formación Noreán registran eventos volcánicos en el rango de ~193 Ma a ~171 Ma con edades máximas de depositación, en litoarenitas de la base de la formación, entre ~187 Ma a ~165 Ma, y edades de circones heredados con rangos entre 1400-850 Ma y 1100-850 Ma; y para el sector de El Playón edades absolutas de U-Pb en circones detríticos registran eventos volcánicos a los ~198 Ma y ~185 Ma, y edades de circones heredados con rangos entre 1800-1000 Ma y 650-500 Ma. Estas edades indican que el vulcanismo inicio con la expulsión de tobas hacia el sector de El Playón, y continuó hacia el norte y occidente, hacia el sector de Aguachica y Arenal, mientras se producía material efusivo de lavas dacíticas y procesos de sedimentación. Las posibles unidades de aporte para las tobas de la Formación Noreán y las del sector de El Playón son el Cratón Amazónico o el Gneis de Bucaramanga. Usando la información petrográfica, geoquímica y geocronológica se propone el ambiente de formación de tipo extensional de cuenca intra-arco, en la que se desarrolló un extenso arco volcánico, con pulsos principales de vulcanismo y posterior emplazamiento de cuerpos plutónicos. (Texto tomado de la fuente)

The Noreán Formation, located on the eastern and western flanks of the Middle Magdalena Valley (VMM), is composed of a succession of lithic and feldspathic sandstones, mudstones, and tuffs at the base, and predominant packages of crystal tuffs, crystal-vitric tuffs, and dacitic and andesitic lava flows, at the middle and upper part of the formation, and intrusive bodies (outcrops in the west of the VMM). This unit is related to the bodies mapped as rhyolites in the El Playón sector to the northwest of Bucaramanga in terms of geochemistry and geochronology, which were herein modally classified as tuffs (crystalline and lithic) and quartz trachyte lavas. The geochemical analyzes of tuffs, lavas, and intrusive bodies of the Noreán Formation on both flanks of the VMM, and the tuffs of the El Playón area show that they belong to the calco-alkaline magmatic series, and indicate negative anomalies of Nb, Ta, Sr, and Eu, enrichment of light elements (LREE) and depletion of heavy elements (HREE), as well as evidence of cortical influence in a continental volcanic arc environment. Absolute ages of U-Pb in detrital zircons of lithic sandstones and tuffs of the Noreán Formation record volcanic events in the range of ~193 Ma to ~171 Ma with maximum deposition ages, in litho-sandstones of the base of the formation, between ~187 Ma to ~165 Ma, and inherited zircon ages ranging between 1400-850 Ma and 1100-850 Ma; and for the El Playón area, absolute ages of U-Pb in detrital zircons record volcanic events at ~198 Ma and ~185 Ma, and ages of inherited zircons with ranges between 1800-1000 Ma and 650-500 Ma. These ages indicate that the volcanism began with the expulsion of tuffs in the El Playón area, and extended towards the north and west, in the Aguachica and Arenal areas, while producing effusive material from dacitic lavas and sedimentation processes. The possible source rocks for the tuffs of the Noreán Formation and El Playón area are rocks from the Amazon Craton or Bucaramanga Gneiss. Using petrographic, geochemical and geochronological data, an extensional-type formation environment of an intra-arc basin is proposed, in which a wide volcanic arc was developed, with main volcanic pulses and subsequent placement of plutonic bodies.