Metamorfismo jurásico en los andes colombianos: ¿respuesta del arco a la transición de un régimen de subducción extensional a uno transpresivo?

Abstract

Como resultado de la interacción de la placa Farallón con la margen noroccidental de Gondwana durante el Jurásico, tuvo lugar uno de los eventos magmáticos más grandes registrado en los Andes del Norte (Ecuador – Colombia), este evento se encuentra ligado a la construcción y evolución de un arco continental muy longevo que ha suscitado muchas controversias en torno a su extensión en el tiempo y a los fenómenos involucrados en su origen y evolución. De manera general, se ha llegado a consensos en torno al origen de este arco como resultado de una subducción tipo “roll back” enmarcada en un régimen extensional, La hipótesis más aceptada sugiere que este régimen se mantuvo constante durante el jurásico y hasta el cretáceo inferior, no obstante, una segunda hipótesis sostiene que el "roll back" se mantuvo únicamente hasta el jurásico medio, donde la dinámica de la subducción paso a un dominio transpresivo en un régimen de subducción normal, al que adicionalmente se asocia la colisión y acreción de bloques continentales a la margen, una tercera hipótesis sostienen que este magmatismo es producto de la construcción de un rift intercontinental en este sector de Gondwana durante el Triásico superior y el Jurásico, sin embargo esta ha perdido fuerza en función del crecimiento de las bases de datos analíticas con las que se cuenta en la actualidad. Recientemente se ha descubierto la existencia de un cinturón metamórfico del jurásico medio asociado al Complejo Cajamarca en los alrededores del municipio de Ibagué, el cual sucedió a niveles supra - corticales, en condiciones de presión de 8 Kbar y temperatura al rededor 550°C, este cinturón ha sido asociado a la colisión de bloques a la margen en un régimen de subducción transpresivo, pero no se ha establecido una correlación directa entre el arco jurásico y este evento. II Con el objeto de proponer algunas ideas en torno a la relación que existe entre los cambios en los regímenes de subducción y el magmatismo de arco en la construcción y evolución de arcos magmáticos y en la formación y crecimiento de la corteza continental y a través nuevos datos de geología estructural, cartografía de campo, petrografía, cálculos termobarométricos, geoquímica de óxidos mayores y elementos traza (de protolitos) y geocronología detrítica U-PB (LA-ICP-MS), este trabajo busca establecer a extensión al norte del cinturón metamórfico Jurásico asociado al Complejo Cajamarca además de establecer su papel en la evolución del margen noroccidental de Gondwana en este periodo de tiempo. Los resultados obtenidos muestran que la edad metamórfica de la franja oriental del Complejo Cajamarca en los alrededores de los municipios de Mariquita, Falan, Fresno y Manzanares, varía en el rango comprendido entre 167 Ma, edad máxima depositacional, y 143,3 Ma, edad más antigua del Stock de Mariquita, adicionalmente, los protolitos volcánicos de esta unidad muestran una firma geoquímica mixta MORB - Arco o de supra subducción. En cuanto a las condiciones bajo las cuales tuvo lugar, se encontró que este ocurrió en condiciones de presión que varían entre 4 Kbar y 5 Kbar, a unas condiciones de temperatura de entre 350°Cy 400°C, a una profundidad entre 12 Km y 15 Km y en un gradiente termal de entre 26 °C/Km y 29 °C/Km, condiciones aceptadas típicamente como tipo Barroviano. Estas aproximaciones sugieren que el evento metamórfico Jurásico ocurrió en el arco, como respuesta de las cuencas asociadas a este ante su posible reestructuración, hipótesis que coincide en tiempo y espacio con el paso de un régimen tectónico de carácter extensivo a uno de carácter transpresivo como lo sugieren algunos autores para este periodo de tiempo. (Tomado de la fuente)

As a consequence of the Jurassic interaction between Farallon and northwestern segment of Gondwana margin, took place one of the biggest magmatic event registered in the northern Andes (Ecuador – Colombia). That event is related to the construction and evolution of a long-life continental arc that currently is object of many controversies around the time and type of processes related to their origin and evolution. In a general sense, consensus has been reached around the idea that the starting of this long-life continental arc was a consequence of a rollback type subduction in an extensional tectonic scenario during the upper Triassic to lower Jurassic. The most widely accepted hypothesis on that sense proposes that this subduction and tectonic style remained constant from upper Triassic to Lower Cretaceous, however a second hypothesis suggests that the rollback was active only until the middle Jurassic, where the tectonic regime became transpressive in a normal type subduction happening at the same time of translation, collision and accretion of continental blocks to the margin, a third hypothesis suggests that this magmatism was the product of a intracontinental rift from Upper Triassic to lower Cretaceous, however it has make no sense due to the growth of analytical databases that support the continental arc premise. The existence of a middle Jurassic metamorphic belt associated to the Cajamarca Complex has been recently discovered close to Ibagué City, that belt is related whit a supra – cortical event at P/T conditions of 8 Kbar and around 550 °C and their origin has been attributed to a collisional event in a transpressive tectonic regime. Even though the arc history and this metamorphic event was coetaneous, a direct relationship between both processes is uncertain. IV Whit the goal to provide some ideas around the relationship between changes in subduction dynamics and arc magmatism in the construction and evolution of magmatic arcs and formation and growth of continental crust and supported on new structural geology data, field cartography, petrography, thermobarometric calculations, geochemistry of major oxides and trace elements (of protoliths) and U-PB detrital geochronology (LA-ICP-MS), this work looks for stablish the north extension of the Cajamarca Complex related Jurassic metamorphic belt and stablish their role on the evolution of the northwestern margin of Gondwana at this time. The results obtained prove that the previously recorded metamorphic belt extends northward near the towns of Mariquita, Falan, Fresno and Manzanares, with a metamorphic age constrained between 167 Ma (maximum depositional age) and 143.3 Ma (oldest age of the Mariquita Stock), the volcanic protoliths in this unit indicate a mixed MORB – Arc signature or supra - subduction signal and the P/T conditions ranging between 4 Kbar and 5 Kbar in pressure and between 350 ° C and 400 ° C on temperature , occurred at depths between 12 Km and 15 km in a thermal gradient of between 26 ° C / km and 29 ° C / km, conditions typically accepted as Burrovian type . These approximations suggest that the Jurassic metamorphic event took place inside the arc as a response of intra or back-arc related basins to their possible restructuration. This hypothesis is compatible in time and tectonic dynamism with the transition from a extensional to Transpressive tectonic regime as a some authors propose for the middle Jurassic.to Transpressive tectonic regime as a some authors propose for the middle Jurassic. (Tomado de la fuente)