Red Cubana de la Ciencia - Universidad Pinar del...

Trabajo de diploma Ulyses Machado y Katherine Maldonado

Universidad Pinar del Río

Facultad de Geología - Mecánica

Dpto. Geología.

Trabajo de diploma

Titulo: Estructura y metamorfismo de las rocas en la facie de esquistos verdes en la cúpula de Trinidad, macizo Escambray, Cuba Central.

Tesis de diploma presentada en opción al Título Académico de Ingeniero Geólogo.

Autor(es): Ulyses Ricardo Machado Isla

Katherine Valeska Maldonado Donoso

Tutor: MSc. Ana Ibis Despaigne Díaz

Pinar del Río 2009


Inteligencia más carácter

el objetivo de una

verdadera educación...........

Dr. Martin Luther King. Jr

Solo una cosa torna a un sueño

imposible, el miedo a fracasar..........


PÁGINA DE ACEPTACIÓN

_________________________________________ Presidente del Tribunal _________________________________________ Secretario _________________________________________ Vocal


DECLARACIÓN DE AUTORIDAD Declaramos que somos autores de este Trabajo de Diploma y que autorizamos a la

Universidad de Pinar del Río, a hacer uso del mismo, con la finalidad que estime

conveniente.

Firma: __________________________________

Ulyses R. Machado Isla y Katherine V. Maldonado Donoso [email protected], [email protected]

Ulyses R. Machado Isla y Katherine V. Maldonado Donoso autorizan la divulgación

del presente trabajo de diploma bajo licencia Creative Commons de tipo

Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y

distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus

autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de

ellas. La licencia completa puede consultarse en:

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Ulyses R. Machado Isla y Katherine V. Maldonado Donoso autorizan al Dpto. de

Geología adscrito a la Universidad de Pinar del Río a distribuir el presente trabajo de

diploma en formato digital bajo la licencia Creative Commons descrita anteriormente

y a conservarlo por tiempo indefinido, según los requerimientos de la institución, en el

repositorio de materiales didácticos disponible en: "[Inserte URL del repositorio]"

Ulyses R. Machado Isla y Katherine V. Maldonado Donoso autorizan al Dpto. de

Geología adscrito a la Universidad de pinar del Río a distribuir el presente trabajo de

diploma en formato digital bajo la licencia Creative Commons descrita anteriormente

y a conservarlo por tiempo indefinido, según los requerimientos de la institución, en el

repositorio de tesinas disponible en: http://revistas.mes.edu.cu

mailto:[email protected]�

mailto:[email protected]�

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode�

http://revistas.mes.edu.cu/�


Agradecimientos

Agradecemos enormemente a la revolución cubana por darnos la oportunidad de

formarnos como profesionales y a todos los que de una forma u otra ayudaron a la

realización de este trabajo de diploma, en especial a nuestra tutora Ana Ibis

Despaigne por su inmensa paciencia, tiempo, dedicación y por habernos guiado por

el camino del saber.

A nuestras familias y en especial a nuestros padres: Ulyses R. Machado Sarda, Silvia

Isla Morales, Ricardo I. Maldonado Olivares, Jacqueline B. Donoso Acevedo, y

nuestra abuelita Elena Olivares Carvajal, por estar siempre junto a nosotros

brindándonos su incondicional apoyo y su inmenso amor.

En general agradecemos a todas nuestras amistades, especialmente a la familia de

Juana Gato, Elba Piña y Alicia Plasencia por su apoyo, dedicación y amistad durante

estos años. También hacemos presentes a nuestros amigos; Pablo, Osmany, Yanier,

Sachie, Yusleiky y Jessica.


A nuestros padres por darnos

su amor absoluto y siempre guiarnos por

el buen camino.


Resumen

La zona de estudio, está dividida en tres napes nombrados: Monforte, La Sierrita y

Río Chiquito. De acuerdo a los estudios macro y microtectónicos realizados, se ha

revelado la existencia de tres foliaciones de carácter dúctil (S1; S2; S3), y un clivaje de

fractura más tardío S4, estableciéndose cinco fases de deformación para la zona (D1;

D2; D3, D4 y D5). La foliación S1 tiene carácter relíctico y se observa como inclusiones

orientadas dentro de porfidoblastos de epidota y albita, y en pliegues antiguos. La

foliación S2 es la más penetrativa y común en las rocas, y es la foliación principal

mapeada. La foliación S3 es planar axial de S2 y afecta a todas las unidades. El

estudio de la química mineral y las asociaciones minerales indican un metamorfismo

de bajo grado en las unidades de esquistos verdes, formado a temperaturas entre

150° a 450°, mientras que el nape Monforte sufrió un metamorfismo en facie de

esquistos azules, solo revelado en metabasitas.

La evolución tectonometamórfica de la zona comprende varias etapas. En un primer

estadio todas las unidades estuvieron enterradas en una zona de subducción de

dirección suroeste. El nape Monforte se enterró a profundidades de

aproximadamente 30 Km y sufrió un metamorfismo en facie de esquistos azules,

mientras que las unidades La Sierrita y Río Chiquito se enterraron a profundidades

de 20 Km y sufrieron un metamorfismo en facie de esquistos verdes. En el proceso

de exhumación se exhuma primero el nape Monforte seguido de La Sierrita y Río

Chiquito culminando con el metamorfismo invertido de las secuencias. La

exhumación final del Escambray refleja condiciones de deformación a niveles más

superficiales, y se forma un clivaje de fractura asociado a pliegues abiertos. En esta

etapa se forma la cúpula. La deformación más joven (D5) está relacionada a fallas

transcurrentes que afectan a todos los napes y fallas normales en las etapas finales

de la formación de la estructura.

Palabras claves: “Escambray, La Sierrita, esquistos verdes”.


Abstract The study area is divided into three napes: Monforte, La Sierrita and Río Chiquito.

The macro and micro tectonic studies highlight the existence of three ductile foliations

(S1; S2; S3) and a S4 late fracture cleavage. Deformation phases associated with them

are labelled D1; D2; D3 and D4. A younger D5 phase is the latest deformation in the

study area, and is only revealed by the existence of strike slip and normal faults. At

microscopic scale three ductile foliation are observed: S1, S2 and S3. The S1 foliation

is preserved as oriented inclusion trails within albite and epidote porfidoblasts and

forming old folds. The S2 foliation is the most penetrative and common in the rocks.

The axial planes of these folds define a new S3 foliation. The study of mineral

chemistry and the mineral assemblages indicate a low grade metamorphism in a

green schist phase formed at temperatures between 150°- 450° for the green schist

units, while a blue schist phase is established for metabasites of Monforte nape. In

the metabasites a late retrograde green schist metamorfism developed.

The tectonometamorfic evolution of all units followed a the first stage where all units

were buried in a southwest dipping subduction zone. Monforte nape was subduted at

a depth of aproximately 30 km and suffered a blue schist metamorphism. The green

schist units (La Sierrita and Río Chiquito). subducted at a shallower depth

(approximately 20 km) and suffered a green schist metamorphism. As the napes were

unable to continue subducting, they began to exhume in a northeasterly direction,

causing an inverted regional metamorphism. The final exhumation of the Escambray

reflects conditions at shallower levels and is characterized by open folds with

associated fracture cleavage. The formation of the dome occurred during this

episode. The younger deformation is reflected by the occurrence of strike slip faults

affecting all units. At the end of this phase, normal faults cut all units.

Key words: Escambray, La Sierrita, green schist.


Índice

Introducción 1

Diseño teórico de la investigación 2

Capítulo I: Características físico geográficas y geológicas

del área de trabajo 4

I.1 Características geográficas y económicas de la región 4

I.1.1 Ubicación geográfica 4

I.1.2 Relieve 5

I.1.3 Vegetación 5

I.1.4 Hidrografía 5

I.1.5 Clima 5

I.1.6 Recursos naturales 6

I.1.7 Actividad Económica 6

I.2 Geología Regional 6

I.2.1 Antecedentes de la investigación 6

I.2.2 Geología de la región 10

I.2.2.1 Estratigrafía 12

I.2.2.2 Tectónica 18

I.2.2.3 Metamorfismo 20

I.2.2.4 Edad del metamorfismo 20

I.2.3 Geología del área de estudio 21

I.2.3.1 Descripción del perfil Sierrita - Monforte (SM) 22

I.2.3.2 Estructuras plicativas y disyuntivas del perfil (SM) 25

I.2.3.3 Descripción del perfil Sierrita - Monforte 2 (SM2) 26

I.2.3.4 Estructura plicativas y disyuntiva del perfil (SM2) 27

I.2.3.5 Descripción Perfil Guajimico-San José-Río Chiquito (GSR) 28

I.2.3.6 Estructuras plicativas y disyuntivas del perfil (GSR) 31

I.2.3.7 Tectónica del area de estudio 32


Capítulo II: Metodología de la investigación 34

II.1 Revisión Bibliográfica 34

II.2 Trabajo de Laboratorio 34

II.2.1 Preparación de muestras 34

II.2.2 Análisis químico y de fase de minerales por microsonda electrónica 35

II.2.3 Análisis químico y de fase por el microscopio

electrónico de barrido 36

II.2.4 Análisis de minerales bajo el microscopio petrográfico 36

Capítulo III: Petrología Y Microfábricas 39

III. 1 Mecanismos de deformación y microfábricas 39

III. 2 Clasificación de las rocas metamórficas del área de estudio 40

III. 2.1 Semipelita, pelita 41

III. 2.2 Rocas metacarbonatadas y rocas calcosilicatadas 50

III. 2.3 Rocas metamáficas 58

III. 3 Análisis microtectónicos en secciones delgadas orientadas 63

III. 4 Condiciones y tipos de metamorfismo de las unidades 63

Capítulo IV: Química Mineral 65

IV. 1 Análisis químicos de los minerales 65

IV. 1.1 Anfíboles 65

IV. 1.2 Epidota 68

IV. 1.3 Plagioclasas 70

IV. 1.4 Micas 71

IV. 1.5 Clorita 72

IV. 1.6 Granate 74


Capítulo V: Análisis de los resultados 76

V.1. Resultados de los análisis microscópicos 76

V.1.2. Deformaciones de los minerales 76

V.1.3. Tipo de metamorfismo de las rocas estudiada 76

V.2. Resultados de los análisis químicos 77

V.3. Evolución tectonometamórfica de la unidad de esquistos

verdes en la cúpula Trinidad 77

Conclusiones 80

Recomendaciones 82

Bibliografía 83


1

Introducción

El área de estudio se ubica en la zona suroeste de la cúpula Trinidad del macizo

Escambray, en la región central de la isla de Cuba. Limita al occidente con las

provincias Villa Clara, Cienfuegos y al oriente con Sancti Spiritus. El área de estudio

está constituida por diferentes napes (Monforte, La Sierrita, Río Chiquito). Cuyas

formaciones geológicas comprenden edades entre el Jurásico y el Cretácico

Superior. El Escambray presenta un metamorfismo regional invertido, que se

caracteriza por condiciones físico-químicas de una presión elevada o una baja

relación entre temperatura-presión (Millán y Somin, 1985).

En el área de estudio no existen trabajos petrográficos ni estructurales detallados

sobre las rocas en la facie de esquistos verdes, por tanto se desconocen las

características del metamorfismo y de la evolución tectonometamórfica de estas

unidades.

El trabajo está dirigido al estudio de las deformaciones en el área y la química

mineral de las unidades con metamorfismo en la facie de esquistos verdes en la

cúpula Trinidad, la definición de las fases de deformación que afectaron a estas

rocas, la correlación de los datos de química mineral y las deformaciones. Con estos

resultados se podrá esclarecer la evolución tectonometamórfica de las unidades de

esquistos verdes comparada con las restantes unidades tectónicas del Escambray

en un marco geodinámico global, así como las condiciones en las que se

desarrollaron estos eventos en la geología de Cuba.


2

Diseño teórico de la investigación

Problema: No existen trabajos petrológicos y estructurales detallados sobre las

rocas de la facie de los esquistos verdes de la cúpula Trinidad, por tanto se

desconocen las características del metamorfismo de estas unidades del Escambray,

lo que genera incertidumbre acerca de la evolución tectonometamórfica del macizo y

si esta unidad estuvo o no insertada en una zona de subducción durante el Cretácico

tardío.

Objeto: Rocas de la facie de esquistos verdes en la cúpula de Trinidad, macizo

Escambray.

Objetivo general: Establecer las deformaciones y el metamorfismo de las rocas de

la facie de los esquistos verdes de la cúpula Trinidad, macizo Escambray para

postular la evolución tectonometamórfica de estas unidades dentro del macizo y la

geología de Cuba.

Objetivos específicos -Definir las diferentes fases de deformaciones que afectaron las rocas de la facie de

esquistos verdes en la cúpula de Trinidad, macizo Escambray.

-Correlacionar las deformaciones con los resultados de química mineral y establecer

la evolución metamórfica y tectónica de estas unidades.

-Determinar si la facie de los esquistos verdes se produjo durante la subducción o

colisión del Escambray y sus implicaciones en la tectónica de Cuba.


3

Hipótesis: Con la ejecución de un estudio detallado acerca del metamorfismo y

estructura de la zona suroeste de la cúpula de Trinidad, en las rocas de la facie de

los esquistos verdes, se obtendrán nuevos datos sobre la evolución

tectonometamórfica del macizo en un marco geodinámico global a partir de un

estudio de detalle, así como la relación de estas unidades con las demás unidades

del macizo, y las condiciones en las que se desarrollaron estos eventos en la

geología de Cuba.

Resultados esperados

-Fases deformacionales en las rocas de la facie de los esquistos verdes de la cúpula

Trinidad (D1, D2, D3….Dn).

-Evolución del metamorfismo de las unidades de esquistos verdes.

-Evolución tectonometamórfica de las unidades y el macizo Escambray dentro de la

geología de Cuba.

Métodos empleados - Análisis químico y de fase de minerales por Microsonda electrónica (EPMA).

- Análisis químico y de fase por el Microscopio eléctrico de barrido (SEM).

- Análisis de minerales bajo el Microscopio petrográfico.

- Análisis microtectónico en secciones delgadas orientadas con el Microscopio

petrográfico.

Materiales - Mapas geológicos del Escambray a escala 1: 100 000, 1:25 000

- Cartas topográficas a escala 1: 25 000, 1: 50 000

- Resultados de análisis químico de rocas y minerales. - Secciones delgadas Orientadas:( SM-45; SM-47; SM-50; SM-82; SM-82a; SM-

83; G-81; G-82; G-83; G-84; G-85; G-101; G-102; G-103; G-104; SR-62; SR-65;

SR-81). - Artículos diversos sobre la geología del macizo Escambray y el área del Caribe.


4

Capítulo I: Características físico geográficas y geológicas del área de trabajo.

I.1 Características Geográficas y económicas de la región. I.1.1 Ubicación Geográfica El área de estudio se encuentra ubicada al sur de la región central de la isla de Cuba,

limitando al occidente con Villa Clara, Cienfuegos y al oriente con Sancti Spiritus. Se

denomina geográficamente como macizo de Guamuhaya. (figura I.1 B y I.2)

A)

Figura I.1. A) Mapa de ubicación geográfica de Cuba en el Caribe, con los principales elementos tectónicos de la región Caribeña (compilado de Draper et al., 1994; Mann, 1999; y Lewis et al., 2006). B) Mapa geológico de Cuba (Iturralde-Vinent, 1998)

B)


5

I.1.2 Relieve El macizo presenta elevaciones máximas de 1000-1200m en la parte central, y en la

parte más occidental de la Sierra de Trinidad, son menores de 400 m. La elevación

más predominante está situada en la cúpula de Trinidad, llamada “Pico San Juan”,

con una altitud de 1156m, y los ángulos de las pendientes fluctúan entre 35°-55°.

(Atlas Nacional de Cuba, 1989, Academia de Ciencias de Cuba).

I.1.3 Vegetación. La zona de estudio presenta una vegetación natural de bosques tropicales latifolios

perennifolios, de tipo pluvial montano y submontano. Dentro de la vegetación

secundaria se aprecian palmas, principalmente de hojas flabeliformes, y en algunos

sectores, se encuentran plantas epifitas y helechos, los cuales predominan en las

montañas medianas. (Atlas Nacional de Cuba, 1989, Academia de Ciencias de

Cuba).

I.1.4 Hidrografía. Los principales ríos de la región son Río Arimao (cuyo afluente es el Río Gavilanes) y

Río Algabama con sus respectivos afluentes. La densidad de la red fluvial es de 100-

150 km2. (Atlas Nacional de Cuba, 1989, Academia de Ciencias de Cuba).

I.1.5 Clima. El clima es tropical húmedo; con abundantes precipitaciones todo el año, y templado

cálido en las zonas más elevadas. Las precipitaciones medias anuales fluctúan

desde los 1800-2200mm, y ocurren entre los meses de mayo a octubre. En el

periodo de seca varían desde 300-400mm, en los meses de noviembre a abril. Las

temperaturas máximas oscilan entre los 30º y 33° C, y las mínimas entre 9º y 10° C,

de forma tal que las temperaturas medias anuales fluctúan entre 18º a 23° C. (Atlas

Nacional de Cuba, 1989, Academia de Ciencias de Cuba).


6

I.1.6 Recursos Naturales. El área presenta yacimientos minerales medianos, los cuales se subdividen en

yacimientos metálicos (piríticos y hierro), que se utilizan en la Industria metalúrgica y

química, y los yacimientos no metálicos (arcilla y carbonatado) que se utilizan como

recurso para la fabricación de cerámica y cemento. En la zona también existen

suelos muy productivos y grandes reservas de aguas subterráneas. (Atlas Nacional

de Cuba, 1989, Academia de Ciencias de Cuba).

I.1.7 Actividad económica. La principal actividad económica, se caracteriza por ser industrial-agropecuaria con

un predominio de la industria azucarera y grandes producciones de agua mineral.

También están presentes la industria tabacalera, de construcción, y calzados. La

zona es muy favorable para las actividades turísticas. (Atlas Nacional de Cuba, 1989,

Academia de Ciencias de Cuba).

I.2 Geología regional. I.2.1 Antecedentes de la investigación.

El macizo Escambray ha sido estudiado desde principios de la década de 1800, por

muchos geólogos cubanos y extranjeros. Estos estudios estuvieron dirigidos hacia

numerosas problemáticas de la tectónica, metamorfismo y estructura interna del

macizo. Los primeros trabajos se reportan a partir del 1937 (Thiadens, A, 1937; Hill,

1959) los cuales se basaron solamente en la estratigrafía y litología del área, estos

autores no hacen mucho énfasis en las deformaciones y estructuras relacionadas,

inclusive el macizo se declaró como un área de una estructura geológica simple.

Años más tarde Bolotín et al., (1970), publicaron las características generales de la

geología del área, con los escasos datos que existían de una pequeña área. El resto

del macizo era prácticamente desconocido.


7

Muchos geólogos discutieron y estudiaron el problema de las edades de las

secuencias primarias del macizo antes del metamorfismo, y las ubicaron en el

Paleozoico (Allende, 1928; Rigassi-Studer, 1961; Pusharoswsky, 1966; Weyl, 1956;

Hatten, 1967; Meyerhoff, 1967; Tijomirov, 1967; Khudoley y Meyerhoff, 1971). Otros

geólogos establecieron las similaridades que existían entre el Escambray y las

secuencias metaterrígenas de la Formación San Cayetano, en la Cordillera de

Guaniguanico, Pinar del Río; y así establecieron su edad entre Jurásico y Cretácico

(Butterlin, 1956; Núñez Jiménez et al., 1962; Judoley et al, 1963), Furrazola

Bermúdez et al, 1964; Khudoley, 1967; Khudoley y Meyerhoff, 1971). De aquí en

adelante fue asumida esta edad por todos los trabajos posteriores realizados en el

Escambray. El descubrimiento de amonites del Jurásico Superior dentro de esta

región metamórfica (Millán y Myczyñski, R, 1978), no solo permitió definir la edad

Mesozoica de sus secuencias primarias, sino que además creó los cimientos para

comenzar a establecer la verdadera estratigrafía del macizo, y señalar la correlación

de algunos de sus horizontes o formaciones, con otros de la Cordillera de

Guaniguanico. A pesar de ello aún no existe un criterio definido para precisar el área

de distribución y los verdaderos límites de las diferentes formaciones aquí

establecidas.

El metamorfismo del Escambray fue considerado en parte, de tipo glaucofánico. El

mismo muestra una relación de alta presión-baja temperatura (HP-LT). En la región

del Caribe existen lugares que muestran también este tipo de metamorfismo en

secuencias parecidas al Escambray, tal es el caso del grupo Caracas en la Cordillera

de la Costa, Venezuela.

En los primeros estudios realizados por Somin y Millán, (1978), se destacó la

presencia de tres zonas metamórficas:

1- Zona 1: Metamorfismo de facie esquistos verdes (hacia el centro de las cúpulas).

2- Zona 2: Metamorfismo en la parte baja de facie anfibolítica (hacia el borde de las

cúpulas)


8

3- Zona 3: Metamorfismo en la parte alta de facie anfibolítica (hacia el borde de las

cúpulas).

Esta subdivisión ha cambiado completamente con estudios posteriores realizados en

el macizo, donde se han introducido conceptos de napes. En la nueva subdivisión se

planteó la existencia de tres unidades metamórficas (napes), denominadas; unidad

Gavilanes, Yayabo y Pitajones, en trabajos desarrollados en la cúpula de Santi

Spiritus (Stanek et al, 2006).

Según Millán, (1997b) el macizo Escambray se divide en 3 unidades; La primera

unidad, comprende las rocas de la facie esquistos verdes, segunda unidad son de

rocas de la facie de esquistos azules y la tercera unidad rocas de la facie esquisto

azules, con lentes de ecologiítas.

Otro punto de debate ha sido la posición del Escambray en la geología de Cuba y

el Caribe. Algunos autores opinan que el macizo es parte de la zona Norte del bloque

Sur de América (Puscharosvky et al, 1989), otros consideraron que el Escambray es

parte del bloque de Yucatán junto con el macizo metamórfico de la Isla de la

Juventud y el terreno Guaniguanico (Iturralde Vinent, 1994), y otros argumentan su

procedencia como parte de la Corteza del Protocaribe, que fue sobrecorrida hacia el

Sur sobre el Arco Volcánico Cretácico durante el Cretácico (Cobiella, 2000). La

subducción del macizo Escambray tiene una edad aproximadamente entre 100-106

ma; la cual fue revelada por el estudio de zircones (Hatten et al, 1988). Los zircones

detríticos encontrados en lentes de eclogítas en el Escambray, arrojaron edades de

201-265 ma, sugiriendo un complejo de sedimentación compuesto por una fuente

vieja en el suelo del Océano Jurásico. (Rojas, A. Memoria de la conferencia de

Implicaciones Geodinámicas de las Edades del Zircón en Cuba, 2005).

La posición de las rocas exóticas (eclogítas, metabasitas, piroxenitas) es otra

problemática en la geología del macizo. Según Millán y Somin, (1984) existen cuatro

puntos de vista sobre su origen: Son rocas intrusivas que afectaron la zona

metamórfica III, antes del metamorfismo del macizo, constituyen el basamento del


9

Escambray, son rocas derivadas del comienzo del proceso metamórfico bajo

condiciones específicas y fueron tectónicamente mezclados con las rocas del

Escambray antes del proceso metamórfico.

Según Millán y Somin (1981) las posibilidades más acertadas sobre su origen son; la

1 y 2.

Todos los trabajos de investigaciones realizados en el Escambray hasta nuestros

días, están relacionados con el metamorfismo, litología y estructuras mayores (Millán

y Somin, 1969, 1974, 1976), pero estudios detallados de microestructuras y su

correlación con los diferentes eventos en el macizo, no se han llevado a cabo en la

cúpula de Trinidad.

En los trabajos de campo desarrollados por los autores mencionados anteriormente,

han sido identificadas tres fases de plegamiento (F1, F2 y F3), las cuales están

relacionadas al metamorfismo.Somin (en Somin y Millán, 1976) esgrimió, por primera

vez la hipótesis de que el cabalgamiento de los complejos de la zona Zaza sobre las

secuencias del Escambray, se efectuó mediante un nape profundo, que

probablemente ocasionó el metamorfismo regional de las secuencias del Escambray,

así se explica el porqué de la aproximada concordancia entre su zonación

metamórfica invertida y el contorno de las cúpulas (Somin, 1977). Eventos

postmetamórficos se refieren a fallas verticales de sobrecorrimientos (Millán y Somin,

1978), sin embargo no existen trabajos de detalle sobre la sucesión cronológica de

los eventos pre, sin y postmetamórficos y su edad.

En la década del 1900 en el macizo Escambray se realizaron estudios mas

detallados por parte de grupos Alemanes y Franceses sobre geología estructural,

metamorfismo y estimaciones de presión y temperatura (Grevel, 2000, Schneider et

al, 2004, Stanek et al, 2006).

Schneider et al, (2004) llegaron a las siguientes conclusiones: La diferencia de P-T,

en la historia de la pre-subducción, confirma que el macizo del Escambray contiene


10

diferentes cuerpos geológicos, los cuales evolucionaron en ambientes muy distintos

antes de que fueran mezclados.

Las eclogítas del terreno del Escambray se exhumaron bajo un gradiente termal frío

(c. 13.5 _C Km.)1) durante una subducción activa. Una geocronología similar de los

métodos de Ar/Ar y Rb/Sr, sugirieron que la fase de exhumación comenzó hace 70

ma (Cretácico Superior). Esta fase ocurrió antes de la colisión del terreno de Arco

Volcánico con la Plataforma de Bahamas.

Según (Pindell et al., 2005) la zona de subducción donde se insertó el Escambray se

encontraba buzando al sur, y posteriormente se produce la colisión del terreno de

Arco Volcánico, con la Plataforma de Bahamas, por tanto la subducción de la corteza

del Proto-Caribe seria la consecuencia de esta colisión.

I.2.2 Geología de la región. En cuba existen tres terrenos metamórficos que afloran hacia la parte suroeste de la

isla, ellos son: Isla de la Juventud, Guaniguanico y el Escambray. El Escambray

constituye el terreno metamórfico más extenso, el cual se ubica al sur de Cuba

central. Está compuesto principalmente por rocas metasedimentarias, siliciclásticas,

mármoles juntos a serpentinitas y rocas eclogíticas.

Este macizo se encuentra fuertemente deformado y sus rocas se disponen según el

metamorfismo (Blein et al, 2003), constituyendo estructuras de napes. Está formando

por dos cúpulas, con una estructura interna muy complicada con superposición de

varias etapas de plegamientos, y pliegues de diferentes órdenes. Las cúpulas están

separadas por una cobertura sedimentaria Paleogénica (figura I.2). Según Somin y

Millán (1964, 1969, 1976) el Escambray presenta un metamorfismo regional invertido

de baja relación entre temperatura y presión T/P.


11

Figura I.2. Mapa de ubicación del área de estudio en la cúpula de Trinidad, macizo Escambray. Aparecen señaladas las diferentes unidades tectónicas del macizo (Millán 1997a). El área de estudio abarca las unidades I y III.


12

I.2.2.1 Estratigrafía.

El complejo rocoso que compone esta dos megaestructuras abarca un intervalo

estratigráfico bastante amplio desde el Jurásico Inferior-Cretácico Superior pre-

Campaniano.

Figura I.3. Columna estratigráfica de la región, propuesta por Stanek., et al. (2006). Modificada por los autores.


13

Unidades Jurásicas Formación Loma la Gloria (lg) (Millán y Somin, 1958).

Litología: Constituye una sucesión de esquistos cristalinos metaterrígenos de

composición cuarzomoscovítica, a veces albita bien estratificada, con intercalaciones

generalmente subordinadas desde varios milímetros hasta decímetros de esquistos

moscovíticos enriquecidos en grafito, en ocasiones contienen granates y zoisitas.

Dentro del corte de esta Formación pueden destacarse intercalaciones de rocas

eclogíticas y zoisiticas hasta varios decenas de metros de potencia, también pueden

contener cuerpos de gabros por su origen presumiblemente intrusivos, convertidos

en rocas eclogíticas o anfibolíticas.

Composición mineralógica de esquistos metaterrígenos: glaucofana, cuarzo, circón

detrítico, clinopiroxeno, granate, raramente cianita, carbonato de calcio, moscovita y

albita.

Contactos: Estratigráfico con la Formación Cobrito.

- Edad: Jurásico inferior.

Formación Cobrito (cbr) (Millán y Somin, 1985).

Litología: Compuesta por una sucesión de mármoles grises a negro y de esquistos

calcáreos moscovíticos grafitico, en estratos finos (desde milímetros hasta varios

centímetros). Los mármoles generalmente contienen laminillas de moscovita y

contienen granos de cuarzo y albita, cuyos contenidos aumentan en los

esquistoscalcáreos. Estos metacarbonatos a veces presentan una estructura

brechosa, algunas fracciones negras o gris oscura que preservan un grano muy fino

suelen concentrar restos de radiolarios. Estos esquistos calcáreos contienen estratos

aislados de algunas capas o cuerpos de esquistos verdes y de rocas granate-

anfibolíticas, en los cortes de esta Formación también aparecen cuerpos de rocas

eclogíticas y zoisiticas.


14

Composición mineralógica de los esquistos calcáreos moscovíticos: moscovita,

cuarzo, carbonato de calcio, plagioclasas ácidas, grafito, a veces granates y

anfíboles (tremolita) y manganeso.

Contactos: Estratigráfico con la Formación Loma la Gloria.

- Edad: Jurásico inferior-medio.

Formación La Chispa (lch) (Millán y Somin, 1985).

Litología: Compuesta por una sucesión de esquistos metaterrígenos que contienen

intercalaciones de metasilicitas, estratos o budinas de calizas cristalinas oscuras y

algunas capas de esquistos verdes.

Metasilicitas: cuarcitas puras, metasilicitas clinozoisitas o granatíferas.

Esquistos verdes: Metavulcanógenos básicos.

Metaterrígenos: Esquistos metapelíticos sericito-cuarcíferos y sericito-cloríticos (en

menor grado); además de metareniscas cuarcíferas.

Composición mineralógica de esquistos metaterrígenos: granate, albita, moscovita,

clinozoisita, cuarzo grafito y calcita.

Contactos: Estratigráfico con la Formación Cobrito y tectónico con el Grupo San

Juan.

Edad: Jurásico medio Oxfordiano.

Formación Felicidad (fd) (Millán y Somin, 1985).

Litología: Cuerpos de ortoesquistos verdes de origen vulcanógeno básico, en gran

medida parecen metafusogénico: desde metatobas con estratificación rítmica hasta

meta aglomerados volcánicos.

En ocasiones contienen intercalaciones de paquetes de mármol gris a negro, capas

de metasilicitas, de esquistos metaterrígenos y de esquistos calcáreos.

Composición mineralógica de ortoesquistos: clorita, albita, actinolita esfena

accesoria, clinozoisita; la lawsonita es transformada en clinozoisita y clorita.

Raramente jadeíta y restos de clinopiroxenos magmáticos.


15

Contactos: Se encuentra como megacuerpos dentro de la Formación La Chispa

contactando estratigráficamente con él. También contacta con el Grupo San Juan

estratigráficamente.

Edad: Jurásico medio- superior

Grupo San Juan (sj) (Millán y Somin, 1985).

Litología: Está constituido por diferentes unidades carbonáticas que afloran en el

macizo. Este grupo ocupa un intervalo estratigráfico que abarca desde el Oxfordiano

medio hasta la parte baja del Cretácico Inferior. Dentro del mismo existen

actualmente cuatro Formaciones: Narciso (ns), Sauco (su), Mayarí (mi) y Collantes

(cot). Todas se caracterizan por mármoles de color oscuro (gris azuloso a negro,

pueden ser estratificados, muy fétidos y con capillas de meta-pedernal.

Composición mineralógica: cuarzo, clacita y moscovita.

Contactos: Sobreyace estratigráficamente a la Formación Naranjo.

Edad: Oxfordiano medio hasta la parte baja del Cretácico Superior.

Unidades Cretácicas

Formación Los Cedros (lcd) (Nueva definición por; G. Millán Trujillo y H. Álvarez

Sánchez 1992).

Litología: mármoles grises de tono medio, que en masa se aprecian con tonalidades

azulosas; son de granos finos hasta medios, generalmente con un contenido

apreciable de laminillas de moscovita. También contienen delgadas bandas

enriquecidas de cuarzo, estos mármoles están bien foliados, e incluso finamente

laminados.

Composición mineralógica de mármoles: moscovita, calcita y cuarzo.

Contactos: Tiene un contacto estratigráfico con el Grupo San Juan (Formación

Collantes), también contacta con la Formación Yaguanabo que le sobreyace y la

Formación Sabina.

Edad: Cretácico Inferior.


16

Formación Loma Quivicán (lq) (Millán y Somin, 1985).

Litología: Calizas cristalinas de tono claro (blanquecino, grisáceo, rosado, verdosa y

violeta), de grano fino, laminadas, foliadas y bien estratificadas en estratos delgados.

A menudo contiene delgadas capillas de metapedernal, algunas veces son muy

frecuentes y pueden formar budinas.

Contiene intercalaciones de lechos decimétricos de un esquisto verde calcáreo con

aspecto metapsamítico que presenta capillas milimétricas de calizas cristalinas de

tonos claros. En ocasiones presentan lechos de metabrechas intraformacionales de

hasta 4m de espesor, con fragmentos de la propia roca componentes de la

Formación.

Composición mineralógica de calizas cristalinas: calcita y cuarzo.

Contactos: Contacta estratigráficamente con la Formación Collantes del tope del

Grupo San Juan, en un límite que aunque sea brusco parece normal. Por otra parte

limita tracisionalmente con la Formación La Sabina encontrándose una zona de

transición entre una y otra de varios metros de potencia.

Edad: Cretácico inferior

Formación Yaguanabo (yg) (Stanek et. al., 1981; redefinida por Millán y Somin,

1985).

Litología: Constituye una secuencia de ortoesquistos metavulcanógenos,

generalmente bien estratificada y de grano fino a medio, cuyas asociaciones

metamórficas son típicas para las facie de los esquistos verdes sin indicadores de

alta presión. Su protolito parece tratar esencialmente de rocas tufogénicas y lavas

basálticas. Contiene ocasionalmente lechos intercalados de mármoles grises hasta

negros y de cuarcitas metasiliciticas.

Composición mineralógica asociaciones metamórficas de los esquistos verdes:

albita, actinolita, clinozoicita-epidota, clorita, esfena y en ocasiones mica blanca y

mica pardo verdosa. Raras veces contienen poco cuarzo y carbonatos muchas veces

superpuestas.

Contactos: Contacta estratigráficamente con la Formación La Sabina


17

Edad: Cretácico medio

Formación La Sabina (lsb) Millán y Somin, 1985).

Litología: Presenta una sucesión característica de cuarcitas metasiliciticas bien

estratificadas de granos finos y muchas veces bandeadas; esquistos metapeliticos

lustrosos de grano fino; algunas capas de metaareniscas. También contienen

intercalaciones de esquistos verdes metavulcanógenos.

Composición mineralógica cuarcitas metasiliciticas: sericita, clorita clinozoicita,

actinolita

Composición mineralógica esquistos metapelíticos: cuarzo, albita, circón detrítico,

hidróxido de manganeso.

Contactos: Contacta estratigráficamente y tectónicamente con la Formación Loma

Quvicán que la sobreyace, también contacta con la Formación Collantes del Grupo

San Juan.

Edad: Cretácico inferior

Formación El Tambor (et) (Millán, Somin y Álvarez, 1983, en Millán y Somin, 1985).

Litología: Esquistos verdes metaflysh o metaturbidíticos, a veces calcáreos en

estratos finos y rítmicos desde metapsamitas y hasta metapelíticos. Contienen lechos

intercalados de cuarcitas metasiliciticas de mármoles grises y de esquistos verdes

metavulcanógenos.

Composición mineralógica de la fracción de esquistos verdes: albita, actinolita,

clorita, clinozoicita-epidota, mica blanca y parda verdosa, carbonatos, cuarzo y

esfena.

Composición mineralógica de la fracción calcárea: calcita, albita, clinozoisita, clorita,

mica blanca, esfena, actinolita, hidrobiotita.

Contactos: Contacta estratigráficamente sobre la Formación Yaguanabo también se

pueden producir contactos tectónicos.

Edad: Cretácico superior.


18

Formación Yayabo (Millán y Somin, 1985). Litología: Anfibolitas esquistosas a veces con intercalaciones de cuarcitas

metasiliciticas. Composición mineralógica: horblenda, plagioclasa, albita, moscovita, clinozoisita,

mica blanca, granate, cuarzo. Contactos: Contacta tectónicamente con la Formación Loma La Gloria

Edad: más vieja que 85ma

I.2.2.2 Tectónica. La estructura interna del macizo se caracteriza por ser muy complicada, lo cual se

refleja en la propia distribución de sus diferentes unidades litoestratigráficas. Estas

particularidades obedecen a las dislocaciones tectónicas premetamórficas, las

diferentes etapas sucesivas y superpuestas de plegamientos sinmetamórficas, y una

cupulogénesis postmetamórfica, asociada a plegamientos (Millán y Somin, 1985).

La tectónica premetamórfica dislocó en gran medida las secuencias primarias del

Escambray, por esta razón los límites entre las unidades litoestratigráficas eran de

carácter tectónico antes del proceso metamórfico que se llevó a cabo en el macizo.

(Millán y Somin, 1985).

Las deformaciones plicativas sinmetamórficas que afectaron las secuencias del

macizo, están dadas por cuatro etapas de plegamientos superpuestos. La segunda

fases (F2) y la tercera fase (F3) se caracterizan por presentar pliegues visibles en los

afloramientos, particularmente la fase dos, presenta tipos de pliegues agudos a

isoclinales y la fase tres presenta tipos de pliegues concéntricos bastantes abiertos,

similares a agudos a isoclinales. El efecto de esta superposición de los pliegues

ocasionó figuras de interferencias complejas. La sucesión de plegamientos

sinmetamórficos a diferente escala deben haber borrado estructuras lineales que


19

existían anteriormente, ocasionando así dislocaciones entre los elementos

estructurales en el área (Millán y Somin, 1985).

En cuanto a la formación de las cúpulas, el mismo constituyó un proceso tardío,

posterior al metamorfismo y plegamientos asociados que tuvo inicio en el

Maestrichtiano y se prolongo hasta el día de hoy, esto ocasionó la concentricidad de

la zonación metamórfica invertida que caracteriza a ambas cúpulas (Millán y Somin,

1985).

Durante la etapa postmetamórfica ocurrieron numerosas fallas y cabalgamientos; los

cabalgamientos fueron significativos en las partes externas de las antiformas. (Millán

y Somin, 1981).

La cúpula oriental del macizo (antiforma de Santi Spiritus), ha sido menos

erosionada y levantada que la cúpula de Trinidad, así también su estructura interna

es más simple y menos desmembrada tectónicamente, esta secuencia,

supuestamente invertida parece ser el manto tectónico superior de la estructura

premetamórficas del Escambray. En la parte superior de este nape (donde el

metamorfismo alcanzó su mayor grado), parecen haberse enclavado antes del

metamorfismo, escamas tectónicas del protolito de las anfibolitas de la Formación

Yayabo. En el núcleo de esta cúpula, conjuntamente con la parte inferior del nape

aflora la porción superior de otro manto tectónico premetamórfico integrado por

mármoles del grupo San Juan (Millán y Somin, 1985).

La cúpula occidental del macizo (antiforma de Trinidad), es mucho más

complicada que la cúpula de Santi Spíritu debido a su mayor grado de

desmembramiento tectónico. Esta fue más levantada y erosionada, es por eso que

en la misma se exponen otras dos posibles unidades tectónicas principales

premetamórficas, que no afloran en la cúpula anterior por ocupar cortes más bajos

en la columna litológica. En la unidad tectónica más inferior, constituye el núcleo

aflorado de esta antiforma, se destaca una gran parte de los afloramientos que


20

fueron sometidos al menor grado de metamorfismo (zona metamórfica I), dados aquí

por la Formación La Chispa (facies de esquistos metaterrígenos puros) y mármoles

del Grupo San Juan en una posición estratigráfica originalmente normal. La otra

parece ser un nape, constituido por las diferentes Formaciones Cretácicas del

macizo (desconocida en los afloramientos de la cúpula de Santi Spiritus) (Millán y

Somin, 1985).

I.2.2.3 Metamorfismo. El macizo Escambray sufrió un metamorfismo regional invertido lo cual corresponde

a las condiciones físico-químicas de una presión elevada o una baja relación entre

temperatura-presión (Millán y Somin, 1985). El metamorfismo de alta presión se

caracteriza por una secuencia de esquistos azules y eclogíticas. El metamorfismo de

la facie de esquistos verdes se caracteriza por secuencias que se componen en gran

medida por protolitos de edad Cretácica, aunque también contienen rocas de edad

Jurásica. Las asociaciones metamórficas son características de los esquistos verdes,

que contienen los siguientes minerales: albita, actinolita, clorita, clinozoicita-epidota,

mica blanca y parda verdosa, cuarzo, calcita y esfena. El metamorfismo de alta

presión fue generado en un régimen de subducción relacionado con una zona de

arco volcánico (Millán, 1997). La facie de esquistos verdes es mucho más joven, que

ocurrió en el Cretácico temprano durante la colisión de las rocas del Escambray y el

arco volcánico Cretácico (Millán, 1997).

I.2.2.4 Edad del metamorfismo

Por dataciones geocronológicas de los tipos de rocas del Escambray se pudieron

determinar las edades de los procesos metamórficos mediante métodos Ar/Ar y

Rb/Sr. El metamorfismo de baja presión, en esta área arroja edades de 65-72 ma.

(Iturralde-Vinent et al., 1996; Millán, 1996, 1997b; Schneider et al., 2004; García-

Casco et al., 2006; Stanek et al., 2006; Stanek y Maresch, 2007). También se


21

utilizaron métodos de K/Ar en mica blanca proveniente de muestras tomadas dentro

del macizo, arrojando edades comprendidas entre 68-85 ma del metamorfismo

(Somin y Millán, 1985, Hatten et al, 1988, Iturralde Vinent, 1996). En muestras de

horblenda en eclogítas, arrojaron edades de 90 ma, del metamorfismo de alta

presión (Renne en Draper y Nagle, 1981). Por tanto se puede concluir que este

proceso se produjo durante la edad Cretácico superior (Maestrichtiano, Campaniano,

Santoniano).

I.2.3 Geología del área de estudio.

Los trabajos de campo realizados en el área de estudio, se llevaron a cabo a través

de tres perfiles geológicos; nombrados perfil Sierrita Monforte (SM) (anexo 2), Sierrita

Monforte2 (anexo 3) y Guajimico-San José-Río Chiquito (GSR) (anexo 4). El perfil

Guajimico-San José-Río Chiquito y Sierrita Monforte2 se encuentran perpendiculares

a las estructuras geológicas regionales, y el perfil Sierrita Monforte paralelo.

Se realizó una detallada descripción estructural y geológica de los afloramientos de

acuerdo a la litología y estructuras, tanto plicativas como disyuntivas (Despaigne

Díaz, tesis doctoral, en prensa). Las observaciones de campo están basadas en la

medición e interpretación de elementos estructurales de mayor interés como

principalmente las foliaciones, plegamientos, lineaciones y fallamiento.

En los afloramientos de mayor interés se realizaron toma de muestras orientadas

para análisis petrográfico y análisis microtectónico en secciones delgadas.


22

I.2.3.1 Descripción del perfil Sierrita - Monforte (SM)

El perfil se localiza hacia la parte norte del área y tiene dirección noroeste-sureste

siguiendo el rumbo de las estructuras de la cúpula (anexo 1). Es uno de los más

interesantes en estructuras de toda el área. Sus afloramientos corresponden al nape

La Sierrita.

El perfil (anexo 2) comienza a la salida del poblado La Sierrita en la intersección de

los caminos hacia Monforte y el Ocujal (figura I.4). La foliación S2 es prominente en

todos los cortes rocosos pero una observación cuidadosa de los afloramientos revela

que existen restos de una foliación antigua S1 ahorcada en la foliación S2. Esta S1

está plegada y estirada paralelamente con la nueva dirección, este hecho también es

evidente por la presencia de charnelas aisladas en los planos de S2 (figura I.5). De

acuerdo a estas observaciones puede decirse que la S1 es relíctica y que solo se

conservan restos de pliegues de la fase F2. También son visibles pequeñas capitas

de calizas orientadas en la dirección de S2 lo que indica que probablemente, ambas

direcciones So y S1 han sido transpuestas en la dirección de S2. En este perfil no han

sido reportados cuerpos de rocas metavolcánicas predominando los esquistos

verdes calcáreos, mármoles y esquistos cuarzo micáceos. En dirección a Monforte

aparecen esquistos cuarzo micáceos con granate (sección delgada SM-45) por

debajo de mármoles y calcoesquistos. La foliación S2 está plegada en todo el

dominio del perfil y posee buzamientos constantes hacia el oeste. En dirección a

Monforte aparecen unas venas de cuarzo con pliegues de charnelas retorcidas y

volcadas en dirección sureste y siguen observándose pliegues asimétricos vergentes

en dirección noreste, existiendo dos posibilidades de transporte tectónico, con

direcciones noreste y sureste respectivamente. Los planos axiales de estos pliegues

(volcados al noreste) definen una nueva foliación S3, formando ángulos pequeños

(alrededor de los 20°) con S2.


23

Figura I.4. Mapa de ubicación de puntos de observación y de muestras para secciones delgadas de los perfiles Sierrita-Monforte (SM) y (SM2).

Figura I.5. Restos de una foliación antigua S1, plegada y ahorcada en la foliación principal S2. Se observan charnelas aisladas de micropliegues F2 y capitas de calizas plegadas y


24

A lo largo del itinerario se observan tanto lineaciones minerales en el plano S2 como

lineaciones de intersección entre los planos S2 y S3 (L3). La lineación L2 está muy

plegada por las subsecuentes fases de deformación, aunque se hunden

generalmente al noroeste. En el caso de la L3 se hunden hacia el noreste y sureste.

Esta orientación tiene coincidencia con la orientación de los ejes de pliegues F3.

En el mismo poblado de Monforte (anexo 2) se observa un cuerpo de serpentinitas

de aproximadamente 3 m de largo en contacto tectónico a través de una falla inversa

sobre mármoles grafíticos. La dirección del cabalgamiento es hacia el sureste. En

esta zona las rocas adquieren una tonalidad verde limón intenso y un aspecto talcoso

relacionado a procesos de alteración metasomáticos. Las serpentinitas están

compuestas básicamente por antigorita y talco. En la misma zona de contacto se

desarrollan venas de cuarzo potentes. Una lineación de estiramiento bien

desarrollada también indica dirección sureste para el transporte tectónico.

B

NE

SW

A

Foto 1. Estructuras geológicas y tipos de rocas mapeadas en el perfil SM. A) Pliegue abierto concéntrico con plano axial casi vertical. En la zona de charnela se desarrollan vetillas en escalón (indicadas por la flecha). Note que sobre los flancos la lineación mineral de micas está plegada y se refleja por las superficies onduladas. B) Pliegues asimétricos vergentes al noreste en mármoles.


25

I.2.3.2 Estructuras plicativas y disyuntivas del perfil (SM)

Las estructuras plegadas están representadas en todo el perfil y se han originado

fundamentalmente en el proceso de superposición de napes en la zona a través de

fallas inversas y de sobrecorrimiento. Los pliegues son abundantes aunque

predominan los pliegues pequeños del orden de centímetros a metros. El

plegamiento se desarrolla en rocas pertenecientes a la formación El Tambor, la más

joven reportada en el área. Los ejes de los pliegues F3 poseen dirección noreste con

hundimientos entre 5° y 40°.

Los pliegues F2 pobremente representados, son solo reconocidos por la existencia de

superficies de una antigua foliación S1 truncada en la foliación principal, estos

pliegues están desmembrados y con charnelas rotadas paralelas a S2 por lo que su

orientación anterior es difícil de reconocer. La existencia de una foliación principal de

orden dos y una S1 relíctica hace que estos pliegues más antiguos solo se conserven

como restos ahorcados o budinados en la nueva dirección planar. Estos pequeños

pliegues son sinusoidales. Pequeños estratos de calizas recristalizadas al inicio del

perfil aparecen plegados y con flancos estirados en la dirección de S2. Los pliegues

más representativos y abundantes son los de fase tres (F3). Son pliegues asimétricos

cuya vergencia indica movimientos al noreste. Su tamaño varía entre pocos

centímetros hasta 1.5 m y sus planos axiales están tumbados al suroeste. Este

plegamiento se desarrolla muy bien en mármoles y esquistos cuarzo micáceo,

aunque de forma general aparece representado en casi todas las litologías. Los

pliegues con clivaje asociado reflejan su formación en condiciones dúctiles y niveles

estructurales profundos. Los pliegues de fase F4 son abiertos y con planos axiales

casi verticales y poseen un clivaje de fractura asociado S4, sus ejes se hunden hacia

suroeste y noroeste.

Las estructuras disyuntivas están representadas por fallas inversas con escamas que

indican movimiento noreste y sureste y que se han formado, al igual que el

plegamiento, producto de la superposición de los napes. Es común que los planos de


26

estas fallas se forman en los planos de buzamiento de la foliación. Fallas

transcurrentes diestras afectan a la secuencia, formadas en niveles estructurales

superiores y que denotan condiciones de mayor fragilidad. A ellas están asociadas

vetas en escalón, por lo que se producen en un ambiente dúctil-frágil. El evento más

joven lo constituyen las fallas normales con dirección noroeste y cuyos planos cortan

las superficies de foliación. Sistemas de grietas de cizalla y de extensión afectan a

las rocas y en el caso de las de cizalla indican orientación del máximo estrés

compresivo σ1 entre los 80-98° NE.

I.2.3.3 Perfil Sierrita–Monforte 2 (SM2)

Comienza al este del poblado de Monforte en dirección a las lomas de Pico Blanco y

tiene dirección noroeste-sureste. Atraviesa solo al nape Monforte (anexo 3). Los

litotipos son mármoles grafíticos, intercalados con esquistos cuarzo micáceos,

predominando los últimos. Se observan charnelas de pliegues, erosionados, con

vestigios de una foliación antigua S1, siendo la foliación principal medida, S2. Las

lineaciones de intersección L3 que se hunden al noroeste y sureste. El plegamiento

de S2 produce una foliación S3. Intercaladas con los esquistos cuarzo micáceos, hay

bloques de metabasitas no foliadas que pueden alcanzar hasta 10m de potencia.. La

observación detallada de los cuerpos y de las rocas aledañas, señalan que son rocas

intercaladas con metasedimentos. En el punto SM-83 se observó una budina de

esquistos cuarzo micáceos dentro de mármoles, que conservan una foliación antigua

(S1), y que es englobado por una foliación nueva S2 (foto 2). La foliación S2 posee

buzamientos al oeste, con ángulos abruptos, mayores de 40°, mientras que la S3

posee similar orientación. Las lineaciones de intersección, L3, tienen orientación

noroeste y sureste. Los micropliegues de crenulación de fase F3 son del orden de

centímetros. Existen también micropliegues F2, de orden de milimétros a centímetros

de una antigua S1. La orientación de la lineación de intersección L3, indica que los


27

ejes de pliegues F3 se hunden en dirección noroeste y sureste, con ángulos

pequeños entre 0-15° .

I.2.3.4 Estructuras plicativas del perfil (SM2)

Son abundantes los micropliegues de crenulación del orden de centímetros por

plegamiento de la foliación S2, por lo que pertenecen a una fase F3. Existen también

micropliegues F2, de orden milimétrico a centimétrico de una antigua S1, donde se

desarrolla una foliación S2 marcada. No se observan pliegues mayores en todo el

perfil, ni pliegues de fase F4. La orientación de la lineación de intersección L3, indica

que los ejes de pliegues F3 se hunden e dirección noroeste y sureste, con ángulos

pequeños entre 0-15°.

No se observaron estructuras disyuntivas, predominando las deformaciones

plicativas. Al final del perfil, en la zona de Las Minas, escamas de calcita en

mármoles grafíticos indican movimiento inverso al noreste. Es de destacar que las

deformaciones mapeadas desde la salida de Monforte son de carácter dúctil.

Foto 2. Budina de esquistos cuarzo micáceos con una foliación S1, englobada por la nueva foliación S2.

S2

Mármoles

EQM

S1


28

I.2.3.5 Descripción del perfil Guajimico-San José-Río Chiquito (GSR)

Este perfil GSR (anexo 4) es uno de los más extensos y se encuentra localizado en

la parte central-suroeste del área. Atraviesa casi todos los napes diferenciados en la

zona de estudio. Parte del poblado de Guajimico en la carretera del circuito sur hacia

los poblados de San José y Río Chiquito y su dirección es Sureste-Noreste (figura

I.6).

Figura I.6. Mapa de ubicación de puntos de observación y tomas de muestras de secciones delgadas del perfil Guajimico-San José-Río Chiquito (GSR).


29

El perfil comienza sobre las rocas del nape Monforte, presentan colores verdosos y

negros por la presencia de anfíboles y clorita (sección delgada G-80), poseen una

marcada foliación. El buzamiento de la esquistosidad es abrupto (55°) como casi

todos los puntos en la parte exterior de la cúpula. Este corte está atravesado por

venas tardías de epidota y clorita.

Las anfibolitas contactan de forma brusca con mármoles grafíticos y esquistos cuarzo

micáceo de la Formación Cobrito, predominando los mármoles. Las intercalaciones

de los esquistos son menores y definen horizontes de centímetros. Esta litología

pertenece al nape Monforte.

En los paquetes de esquistos cuarzo micáceos se observan horizontes dúctiles con

plieguecillos apretados vergentes, cuya asimetría denota movimiento al noreste. Solo

es visible una esquistosidad principal de orden dos. El buzamiento de S2 es hacia el

suroeste y sur. Todo el paquete es afectado por un clivaje de fractura con orientación

este-oeste.

Es notable la presencia de brechas en esta área, sin embargo no existen indicadores

cinemáticos que puedan indicar la naturaleza tectónica de las mismas por lo que se

consideran que no están relacionadas a movimientos o fallas. En dirección a la loma

del Coyují, esta litología da paso a esquistos verdes carbonatados con clorita y mica

blanca, y metareniscas (G-83).

A partir del punto G-83 hasta el G-104 la litología se basa en esquistos verdes

micáceos con calcita y clorita, capas de metareniscas, esporádicas capitas de

milímetros de metasilicitas y mármoles. Estos litotipos corresponden a la Formación

La Sabina y forman parte del nape La Sierrita. Se han observado pliegues F1 en

calizas recristalizadas (G-104). Poseen charnelas engrosadas, flancos reducidos que

aparecen dentro de una masa intemperizada de esquistos con clorita (foto 3 A).

La foliación S2 se pliega en pliegues menores de crenulación que generan la

aparición de una nueva superficie planar S3. En las charnelas de estos plieguecillos

hay segregación de filosilicatos que hacen muy visible la nueva superficie S3 (foto 3


30

B). En los puntos G-102 y G-103 la litología está compuesta por esquistos verdes

calcáreos con actinolita y plagioclasa visibles, mármoles, esquistos calcáreos

cloríticos y metareniscas. Se desarrolla una potente lineación de intersección L3 por

la intersección de las superficies S2 y S3.

El examen detallado de esta zona revela la existencia de un pliegue asimétrico meso

métrico cuyo flanco largo tiene buzamiento suroeste y su vergencia indica transporte

tectónico al Noreste. Las lineaciones de intersección L3 están plegadas y se hunden

al noroeste-sureste. Una falla transcúrrete con desarrollo de vetillas de calcita corta

toda la secuencia.

A partir del punto G-100 predominan los mármoles, y aparecen cuerpos de esquistos

verdes metavulcanógenos pertenecientes al nape Río Chiquito. En este nape la

foliación principal S2 está plegada, a diferencia del borde de la cúpula los ángulos

son mas suaves hasta subhorizontales. El plegamiento de la S2 origina un nuevo

clivaje planar axial S3 (foto 3 A) cuya orientación es suroeste. El clivaje de fractura

afecta a todas las litologías y tiene orientación noreste y suroeste con ángulos de 0-

Foto 3. Estructuras geológicas en el perfil GSR. A) Pliegues F1 en calizas recristalizadas. B) Plegamiento de la esquistosidad S2 y surgimiento de una nueva superficie planar S3, planar axial de las crenulaciones.

A S3

S2

B


31

40°. La lineación L3 tiene escasas mediciones y se hunde en dirección sureste y

noreste.

Los esquistos verdes metavulcanógenos son concordantes con las litologias

adayacentes (mármoles y esquistos cálcareos). Los movimientos tectónicos

revelados mediante el estudio de indicadores cinemáticos indican una dirección de

transporte tectónico al noreste que tiene su reflejo también en el relieve al existir

cimas de elevaciones desplazadas en esa dirección.

Hacia el final del perfil se hacen mas abundantes los esquistos metapelíticos y las

intercalaciones de metasilicitas (pedernal). Un cuerpo de unas rocas duras con

abundante plagioclasa aparece intercalado con estas rocas. Está compuesto por

abundante epidota y anfibol (sección delgada SR-81) y ha sido clasificada

anteriormente por Millán y Álvarez Sánchez (1992) como zoisitita.

I.2.3.6 Estructuras plicativas y disyuntivas del perfil (GSR)

Los pliegues F1 en este perfil se desarrollan en calizas y son abiertos, similares, con

espesor constante en flanco y charnelas. Los datos estructurales muestran que la

foliación principal S2 está plegada en todos los napes. La S2 presenta buzamientos

hacia el suroeste en el nape Monforte y La Sierrita pero aparece más intensamente

plegada en el nape inferior Río Chiquito. Los pliegues F3 son asimétricos vergentes

desde centímetros hasta metros y su asimetría indica movimientos al noreste. La

lineación de intersección L3 muestra que los ejes de estos pliegues se hunden hacia

el noroeste y sureste con ángulos desde suaves hasta abruptos. Esta lineación está

plegada. La S3 presenta buzamientos uniformes hacia el suroeste pero se han

realizado escasas mediciones de la misma por lo que no se puede confirmar si las

mediciones corresponden solo a un flanco de un pliegue mayor o si no está plegada,

aunque la característica del área en conjunto ha demostrado que la S3 también está

plegada. Las grietas de cizalla en el nape Río Chiquito, muestran dos


32

concentraciones diferentes: unas de orientación sureste, y otras norte. Las de

orientación sureste tienen una orientación de σ1 de 113° mientras que las de

orientación norte tienen un σ1 de 005°. Las fallas son de tipo inversas con escamas

que indican movimientos al noreste y también transcurrentes con idéntico sentido de

desplazamiento. Fallas normales más tardías cortan las secuencias rocosas.

I.2.3.7 Tectónica del area de estudio.

Las unidades presentes en la zona de estudio (Monforte, La Sierrita, Río Chiquito)

han sido metamorfizadas en la facie de esquistos verdes y en metamorfismo de alta

presión, en la facie de esquistos azules. Teniendo en cuenta litologías afines,

contactos y estructuras y el trabajo base de Millán y Álvarez Sánchez (1992), se ha

considerado conveniente dividir la zona en varios napes nombrados desde el

superior hasta el más bajo: nape Monforte, nape La Sierrita, nape Río Chiquito

El nape Monforte comprende las formaciones Loma La Gloria y Cobrito, las rocas

características de este nape son: esquistos cristalinos metaterrígenos de

composición cuarzo moscovitica, mármoles, esquistoscalcáreos. Mezclados con

estas rocas aparecen cuerpos de metabasitas y eclogitas, que muestran la existencia

de un metamorfismo de alta presión previo y un metamorfismo posterior retrógrado

en la facie de los esquistos verdes. Su composición mineralógica típica es: esfena,

clorita, moscovita, cuarzo, calcita, plagioclasas, granates y anfíboles (actinolita y

glaucofana).

El nape Sierrita se caracteriza por una gran variedad de rocas que agrupan las

formaciones de protolitos Cretácicos. Las rocas más características de este nape son

esquistos verdes calcáreos con clorita y mica blanca, presentes en la mayoría de los

afloramientos. Las litologías más comunes son calcoesquistos, mármoles, meta

silicitas, cuerpos de metabasitas y de serpentinitas antigoríticas, metareniscas,


33

cuarcitas y unas rocas metasomáticas compuestas por anfíbol (actinolita) y talco. La

composición mineralógica general es de clorita, plagioclasa, micas, anfíbol, epidota,

esfena. Según los minerales presentes en las muestras, se puede decir que la facie

de metamorfismo es de esquistos verdes, la cual ocurrió en el Cretácico temprano

durante la colisión de las rocas del Escambray y el arco volcánico Cretácico (Millán,

1997c).

El nape Río Chiquito es el más inferior de toda la zona. Su nombre proviene del

poblado de Río Chiquito hacia la parte central del área. Sus rocas son esquistos

metapelíticos, esquistos verdes calcáreos, mármoles y meta silicitas. Aparecen

además cuerpos de rocas metavolcánicas básicas asociadas. Los cuerpos de

serpentinitas están también presentes aunque en menor grado que el nape La

Sierrita. Este nape posee cuerpos de unas rocas extrañas, masivas de colores claros

con presencia de anfíboles y sisita abundante y que aparecen atrapadas en zonas de

contacto tectónico. Estas rocas han sido descritas por Millán y Álvarez Sánchez

(1992) como zoisitas. Ellas solo aparecen en este nape. La estructura general de la

unidad muestra una zona plegada en un pliegue amplio, tardío, que abarca al

poblado de San José y Río Chiquito en su parte central.


34

Capítulo II: Metodología de la investigación.

II.1 Revisión Bibliográfica. Para el desarrollo de este trabajo de diploma se ha realizado una amplia revisión

bibliográfica mediante; libros folletos, documentos, mapas, los cuales nos han

servido como base para llegar a los objetivos específicos propuestos en la

investigación.

II.2 Trabajos de laboratorio. El trabajo de laboratorio se basó en el análisis e interpretación de las muestras

tomadas en el campo durante la tesis doctoral de Ana Ibis Despaigne en el área La

Sierrita. Se realizó una interpretación de los datos de campo, a través de la

realización de perfiles geológicos con la ubicación de las muestras. Comprende

además el estudio de secciones delgadas orientadas para análisis microtectónico,

interpretación de la química mineral, y la identificación de minerales que establecen

el tipo de metamorfismo que sufrieron las secuencias.

II.2.1 Preparación de las muestras

Las muestras tomadas se someten a un proceso de preparación previa para su la

realización de una serie de análisis. Primeramente se trituran o pulverizan en un

molino de mandíbula luego se tamizan (250 micras) con el fin de la realización de

análisis químico. El tamizado se realiza a esa granulometría (250 micras) por ser

rocas de grano fino.


35

II.2.2 Análisis químico y de fase de minerales por microsonda electrónica (EPMA).

El funcionamiento de la Microsonda se basa en un haz de electrones de pequeño

diámetro el cual bombardea la muestra, emitiendo este un haz característico el cual

es medido y así se calcula la composición química de la muestra. La intensidad del

haz de rayos x es proporcional a la concentración en peso del elemento que se

encuentra en la muestra.

Los análisis se obtuvieron con una “Cameca SX 100” que opero, a 15 kv y 15 nA. Los

estándar de calibración sintéticos para el análisis de las muestras fueron: SiO2, AlO3,

MnTiO3, Fe2O3, MgO, TiO2, BaSO4 y los de origen natural: dióxido, albita, sanidina.

Preparación de las muestras EPMA

Para el análisis en la microsonda electrónica se han preparado secciones delgadas

doblemente pulidas y cubiertas por una capa de carbón para hacer conductiva la

superficie de la muestra.

B

Foto 4. A) Equipo EPMA. Hacia la derecha los detectores que identifican los elementos químicos presentes en la muestra. B) Anexo un microprocesador (ordenador) donde se observan las imágenes de la muestra y se ubican los puntos de observación.

A


36

II.2.3 Análisis químico y de fase por el microscopio electrónico de barrido (SEM). Las muestras se procesaron a 30 kv y 50s de tiempo de vida, los espectrum se

adquirieron con una corriente variable entre 0-20 kev y una resolución de 10 ev.

El equipo de SEM utilizado posee marca “LEO” 1430vp y se encuentra equipado con

un sistema dispersor de energía (EDS) INCA 350v.17, de la fabrica Oxford

instruments.

II.2.4 Análisis de minerales bajo el microscopio petrográfico (microscopio de polarización). Los trabajos se realizaron en el laboratorio de petrología de la Universidad

“Hermanos Saiz Montes de Oca” de Pinar del Río, Cuba. Para los análisis se utilizó

un microscopio de polarización estándar modelo “Carl Zeiss” con ocular 10 y distintos

objetivos 2.5 x; 3.2 x; 10 x. De las observaciones realizadas en las secciones

delgadas se puede extraer información acerca de las diferentes fases mineralógicas,

Foto 5. A) Equipo SEM con sistema EDS a la izquierda del equipo. B) Equipo SEM con microprocesador de datos anexo (ordenador) donde se visualizan las imágenes obtenidas.

A B


37

fabricas, texturas, etc. Además se realizaron análisis microtectónico, donde es

posible identificar diferentes fases de deformación a través de las texturas y

asociaciones mineralógicas; y a su vez se identifican todos los minerales presentes

en las rocas y las deformaciones que presentan.

Foto 6. Microscópio petrográfico “Carl Zeiss”. En la cual se realizaron análisis microtectónicos, con el ocular 10 y distintos objetivos 2.5 x; 3.2 x; 10 x.


38

Figura II.1 Diagrama de metodología del trabajo.

Etapa preparatoria

Revision bibliográfica

Trabajo de campo(Datos recopilados de, Despaigne Díaz, tesis doctoral, en prensa)

Análisis macrotectónicos

Perfil Sierrita MonfortePerfil Sierrita Monforte 2Perfil Gujimico-San José-Río Chiquito

Descripción de perfiles Toma de muetras

Trabajo de laboratorio

Petrología y microfábricas Química mineral

Clasificación de las rocas metamórficas Mecanismos de deformacióny microfábricas

Análisis microtectónicos

Fases de deformación

Condiciones y tipos de metamorfismo de las unidades

Análisis químico de los minerales

Análisis por napes Análisis por foliaciones

Resultados esperados

(Realizado por los autores)


39

Capítulo III: Petrología Y Microfábricas

III.1 Mecanismos de deformación y Microfábricas.

Los mecanismos de deformación son procesos elementales que provocan

deformaciones en los minerales. Estos están influenciados por la presión,

temperatura, esfuerzos, y factores litológicos como la mineralogía y el contenido de

fluidos presentes. Las microfábricas se observan a nivel microscópico y son el

resultado de los procesos ocurridos en los minerales. Todos estos factores operan a

escala de grano. A continuación se mencionan y describen los diferentes tipos de

mecanismos de deformación estudiados en las muestras bajo el microscopio. Los

mecanismos son: Flujo cataclástico, deformación intracristalina (intracrystalline

deformation), deformación por maclado (twinning), recuperación (recovery),

recristalización (recrystallisation), recristalización dinámica y recristalización estática.

Flujo cataclástico ocurre por fricción en zonas de fallas. Deformación intracristalina son trasformaciones en la forma de los minerales las cuales pueden

ser formadas por cambios en la posición de las moléculas o átomos, dentro este tipo

de deformación están; extinción ondulatoria, lamelas (son como finas líneas en los

minerales que dan la impresión de que son maclas, este se presenta mayormente en

el cuarzo), King band. Deformación por maclado este es muy común en la calcita o

feldespatos, dentro de este predominan las maclas de deformación las cuales son

curvas (picuditas hacia el borde del grano) o rectas. Recuperación es cuando el

mineral trata de volver a su forma original, dentro de este tipo de deformación están;

bandas de extinción en donde el cristal se extingue formando bandas paralelas (se

presenta en el cuarzo), subgrano (se presenta en el cuarzo). Recristalización es

típico en rocas metamórficas y se compone por la migración de borde de grano

(cuando un mineral trata de incorporarse a otro). Recristalización dinámica existen

dos microestructuras que pueden distinguirlas; recristalización del grano

parcialmente o completamente. En la recristalización parcial coexisten granos de


40

diferentes tamaños, rodeados de granos más grandes los cuales presentan una

extinción ondulatoria muy fuerte. Recristalización estática es cuando los granos no

presentan extinción ondulatoria y los ángulos entre estos es de 120° y siempre están

en contacto (C.W. Passchier y R.A.J. Trouw, 1998).

III.2 Clasificación de las rocas metamórficas del área de estudio.

La clasificación de las rocas metamórficas depende de su composición mineralógica

y de los protolitos que le dieron origen. Según sus protolitos se dividen en seis

categorías:

• Protolitos sedimentarios

• Protolitos volcaniclásticos.

• Protolitos ígneos

• Protolitos de origen desconocido

• Rocas metasomáticas y hidrotermal.

Las rocas de protolitos sedimentarios son los más abundantes en las muestras,

aunque también existen muestras de protolitos ígneos. Estas rocas usan el prefijo

“meta” el cual significa que la roca se encuentra metamorfizada, pero aún existen

relictos que permiten descifrar su origen primario. Las rocas metasedimentarias se

han clasificado según Robertson (1999) y Baker (1998) en metacarbonatos, rocas

calcosilicatadas, pelitas calcáreas, psamitas, semipelitas, pelitas y cuarcitas (figura

III.1). Las rocas metaígneas se dividen según esta clasificación, en rocas

metabásicas, metaultrabásicas y metafélsicas (Figura III.4).

Microscópicamente se pudo observar que la foliación principal de las muestras es la

foliación S2, ya que por estudios realizados en el campo se pudo comprobar que la


41

mayoría de las rocas presentan una foliación S2 principal y la foliación S1 es relíctica,

encontrándose sólo en pliegues viejos, y en porfidoblastos de plagioclasas y epidota.

Las muestras analizadas han sido ploteadas en un mapa (anexo 5).

III.2.1 Semipelitas-pelitas.

Las rocas pertenecientes a esta clasificación poseen contenidos de cuarzo,

feldespato y micas. En las micas se incluyen todos los minerales menos los

feldespatos, el cuarzo y los minerales calcosilicatados (Robertson, 1999).

• Las semipelitas presentan contenidos medios entre un 20 a 40 % de micas y

de un 60 a un 80% de cuarzo y feldespato (figura III.2).

Figura III.1. Diagrama ternario de clasificación de rocas metasedimentarias según Baker (1998), basado en el contenido de cuarzo, micas y calcita/dolomita.

Mica incluye todos losminerales menos la clacita, cuerzo, feldespato y minerales calcosilicatados

Cuarzo Micas

Calcita

mármol

submármol

rocacalcosilicatada pelitas cálcareas

semipelitas

cuarcitas pelitas

psamitas

G-81

G-8

2

G-83

G-8

4

G-8

5

G-1

01

G-103

SR-65SM-47

SM-83

G-102

G-80

G-104

SR-81

SM-45


42

• Las pelitas presentan hasta un 40% de micas y un 60% de cuarzo y

feldespatos. Estas rocas transicionan entre pelitas y pelitas calcáreas, por la

composición intermedia de minerales carbonatados (figura III.2).

Muestra: SR-65

Composición mineralógica: cuarzo (40%) ± plagioclasas (20%) ± mica (20%) ±

calcita (10%)± esfena (8%) ± clorita (2%)

Procesos de deformación de los minerales: -Plagioclasas: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.

recuperación; extinción por banda.

deformación por maclado; maclas de deformación.

- Mica: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.

- Calcita: deformación por maclado; maclas de crecimiento y deformación.

- Esfena: microfracturas.

Figura III.2. Diagrama ternario de clasificación de rocas metasedimentarias según Robertson (1999), basado en el contenido de micas, cuarzo y feldespato.

Feldespato Micas

Cuarzo

pelíticas

psamita

semipelítica

cuarcita

Mica incluye todos los minerales menos cuarzo, feldespato y minerales calcosilicatados.

G-103

SM-47

SR-65

G-83

G-80

SR-81

SM-45


43

- Clorita: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.

- Cuarzo: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.

recristalización; migración de borde de grano.

Textura: granolepidoblástica Facie metamórfica: esquistos verdes

Fases de deformación: D1- D2 y D3

Foliación: S1- S2 y S3. Minerales orientados en las foliaciones: S1→micas, S2→mica, cuarzo, calcita y

S3 → mica, clorita

Descripción general: Los minerales presentes en esta roca son: cuarzo, clorita, mica, plagioclasas, calcita,

esfena. El mineral más abundante es el cuarzo, el cual presenta migración de borde

de grano hacia la calcita (mecanismo de recristalización). La calcita contiene maclas

de deformación. El mecanismo de deformación básico de casi todos los minerales es

la extinción ondulatoria, la cual es un efecto de la deformación intracristalina.

Las foliaciones predominantes en la muestra son dos: S2 - S3 (foto 7 A-B), los

minerales que definen la dirección S2 son; mica, cuarzo y calcita y los minerales que

definen la dirección S3 son; mica, clorita. Existe una filiación S1 relíctica dada por la

orientación de micas en los porfidoblastos de epidota. Por la composición

mineralógica su metamorfismo pertenece a la facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: esquisto cuarzo micáceo.

Muestra: SR-81

Composición mineralógica: anfíbol (50%) ± epidota (20%) ± plagioclasas (15%) ±

cuarzo (10%) ± esfena (5%) Procesos de deformación de los minerales:

- Plagioclasas: deformación intracristalina; extinción ondulatorio.

- Anfíboles: deformación intracristalina; extinción ondulatoria

- Epidota: deformación intracristalina y microfracturas.



44

- Cuarzo: deformación intracristalina; extinción ondulatorio.

Textura: Porfidoblastica. Facie metamórfica: Esquistos verdes Fases de deformación: D2. Foliación: S2. Minerales orientados en las foliaciones: S2 → Anfíbol (actinolita). Descripción general: La composición mineralógica esta dada por: anfíbol (actinolita), epidota, plagioclasa,

cuarzo y esfena.

La plagioclasa se presenta en porfidoblastos al igual que la epidota. Estos

porfidoblastos se formaron junto a la foliación existente, por tanto son postectónicos.

El proceso de deformación más común en los minerales es la extinción ondulatoria,

la cual es un efecto de la deformación intracristalina. La plagioclasa contiene

inclusiones orientadas de epidota y anfíbol. La epidota tiene un color característico

(azuloso). Esta roca es un esquisto anfibolítico y pertenece a la Facie de esquistos

verdes debido a su composición mineralógica.

Nombre de la roca: esquisto actinolítico

Muestra: SM-45

Composición mineralógica: cuarzo (40%) moscovita (30%) ± granate: 15% ±

epidota (10%) ± metálicos (5%) Procesos de deformación de los minerales:

- Epidota: microfracturas. - Mica: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.

- Cuarzo: deformación intracristalina: extinción ondulatoria y lamela

recuperación: formación de subgranos.

Textura: foliada Facie metamórfica: esquistos verdes

Fases de deformación: D1 y D2. Foliación: S1 y S2.


45

Minerales orientados en las foliaciones: S1→ mica, S2 → mica, granate, epidota y

cuarzo. Descripción general: La composición mineralógica es de cuarzo, mica, granate, epidota y minerales

metálicos. La muestra presenta dos foliaciones (S1 y S2) (foto 7 C). La foliación S1

está definida por mica, formando ángulos con la foliación S2. La foliación S2 se

encuentra definida por granate, mica y epidota. Los granates forman porfidoblastos

que se encuentran rodeados de micas y poseen un carácter sintectónico. Por su

composición mineralógica, pertenece a la facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: esquisto cuarzo micáceo granatífero.

Muestra: SM-47

Composición mineralógica: calcita (30%) ± plagioclasa (25%) ± cuarzo (20%) ±

clorita (10%) ± moscovita (10%) ± esfena (5 %) Procesos de deformación de los minerales:



- Cuarzo: deformación intracristalina: extinción ondulatoria.

recristalización: recristalización dinámica y migración de borde de grano.

- Calcita: deformación intracristalina; extinción ondulatoria y lamela.

maclas de crecimiento

maclas de deformación.

- Plagioclasa: maclas de crecimiento


recuperación: formación de subgrano y bandas de extinción.

Textura: granolepidoblástica. Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2 y D3. Foliación: S2 y S3.


46

Minerales orientados en las foliaciones: S2 → plagioclasas, calcita y mica, S3→

mica y calcita. Descripción general: Compuesta por calcita, clorita, cuarzo, plagioclasa, esfena y mica. La clorita presenta

extinción ondulatoria y siempre se encuentra cerca de la plagioclasa. La calcita se encuentra deformada, agrietada y también presenta deformación por

maclado. La plagioclasa contiene inclusiones de cuarzo, mica y se encuentra

fracturada.

La muestra presenta dos foliaciones donde S2 se encuentra orientada según,

plagioclasas, mica y calcita, en S3 calcita y mica. Su textura es granolepidoblástica y

por su composición mineralógica pertenece a la facie de esquitos verdes.

Nombre de la roca: esquisto albítico carbonatado.

Muestra: G-80

Composición mineralógica: cuarzo (40%) ± plagioclasas (25%) ± epidota (20%) ±

clorita (10%) ± horblenda (5%) Procesos de deformación de los minerales: - Plagioclasas: deformación intracristalina; extinción ondulatorio.

deformación por maclado; maclas de deformación y crecimiento.

- Epidota: microfracturas.



recristalización; recristalización dinámica.

recuperación; formación de subgranos.

Textura: porfidoblastica. Facie metamórfica: esquistos verdes.

Fases de deformación: D2 Foliación: no presenta foliación, es una roca de aspecto masivo. Minerales orientados en las foliaciones: no presenta

Descripción general:


47

Los minerales presentes son: cuarzo, clorita, plagioclasa, epidota y horblenda. La

textura de la roca es porfidoblastica y no presenta foliación. El cuarzo, plagioclasa y

epidota son los minerales más abundantes de la roca. La plagioclasa se presenta en

porfidoblastos con inclusiones de epidota, y se encuentran rodeados por cuarzo, y en

algunas partes por clorita. Se observan venas rellenas por clorita y horblenda, lo cual

indica que la roca sufrió un proceso de retrogresión a la facie de esquistos verdes, la

presencia de horblenda es indicador que solo quedan restos de la facie anfibolítica.

Nombre de la roca: esquisto cuarzo albítico.

Muestra: G-83

Composición mineralógica: calcita (40%) ± cuarzo (30%) ± mica (20%) ± metálicos

(5%) ± clorita (5%) Procesos de deformación de los minerales: - Mica: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.



deformación intracristalina; extinción ondulatoria.

- Cuarzo: deformación intracristalina; extinción ondulatoria y lamela.


recuperación; formación de subgranos.

Textura: foliada Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2. Foliación: S2. Minerales orientados en las foliaciones: S2 → mica, cuarzo, calcita. Descripción general: La muestra está compuesta por mica, calcita, cuarzo, metálicos y clorita. La calcita y

el cuarzo sufren varios mecanismos de deformación, como por ejemplo;

recristalización dinámica (cuarzo), extinción ondulatoria (ambos), bandas de extinción

en el cuarzo y deformación por maclado en la calcita. La roca solo presenta una


48

foliación S2 y los minerales presentes en esta dirección son; mica, cuarzo, calcita. A

la vez, hay presencia de vetas de calcitas paralelas a la foliación, la calcita presenta

una birrefringencia extrema. La textura de la roca es foliada y por su composición

mineralógica pertenece a la facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: esquisto carbonatado cuarzo micáceo.

Muestra: G-103

Composición mineralógica: plagioclasas (30%) ± calcita (20%) ± epidota (15%) ±

clorita (10%) ± moscovita (10%) ± cuarzo (10%) ± esfena (5%)

Procesos de deformación de los minerales: - Plagioclasas: deformación intracristalina; extinción ondulatorio


maclas de deformación

maclas de crecimiento.

- Epidota: microfracturas.



- Calcita: deformación intracristalina; extinción ondulatoria



- Cuarzo: deformación intracristalina: extinción ondulatoria

- Clorita: deformación intracristalina: extinción ondulatoria

Textura: foliada Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2. Foliación: S2. Minerales orientados en las foliaciones: S2 → mica, esfena, calcita, epidota, clorita,

plagioclasa.


49

Descripción general: La composición mineralógica es: plagioclasas, calcita, mica, esfena, epidota y clorita.

La calcita presenta una birrefringencia muy fuerte, con maclas de deformación,

maclas de crecimiento y extinción ondulatoria. Las plagioclasas poseen inclusiones

de mica, epidota y estos minerales se encuentran rodeando a las plagioclasas. La

deformación más común en los minerales (plagioclasa clorita, calcita, cuarzo y mica)

es la deformación intracristalina. Su textura es foliada. Los minerales presentes en

esta foliación son: mica, esfena, calcita, epidota, clorita, plagioclasa. Por su

composición mineralógica pertenece a la facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: esquisto albítico carbonatado.

S2

S3

S2

S3

S1

500 µm

C

S1

S2

500 µm

A

B

500 µm

Foto 7. A) Foliaciones S2 y S3 en metabasita. Foliación S1 relíctica conservada en porfidoblastos de epidota. Sección delgada SR-65, nape Río Chiquito. Con analizador. B) Foliación S2 y S3 en metapelíta, sección delgada SR-65, nape Río Chiquito. Con polarizador. C) Mica orientada en la foliación S1, cuarzo, mica, granate y epidota orientada en la foliación S2. Sección delgada SM-45, nape La Sierrita. Con analizador.


50

III. 2.2 Rocas Metacarbonatadas y Rocas Calcosilicatadas

Según Robertson (1999), están compuestas por 50% de minerales calcosilicatados

o carbonatados Las rocas metacarbonatadas tienen un contenido variable de cuarzo,

feldespato y micas, pero siempre poseen más de un 50% hasta un 90% de minerales

carbonatados (figura III.3). Las calcosilicatadas presentan más de un 50% de

minerales calcosilicatados (granate, epidota, anfíbol) también contienen un porciento

de componente pelítico y calcita en menor proporción (figura III.3).

A

CuarzoFeldespatos

Micas

Calcitaminerales calcosilicatados

Roca calcosilicatada

50

10

20 40

pelítica cálcarea

psamitacálcarea

sem

ipel

ítica

cálc

area

*Mica incluye todos los minerales que no sean cuarzo, feldespatos, calcita y calcosilicatado.

G-102

Figura III.3 Diagrama ternario de clasificación de rocas metasedimentarias según Robertson (1999) basados en el contenido de micas, calcita/minerales calcosilicatados y cuarzo + feldespato. A) Rocas calcosilicatadas. B) Rocas carbonatadas

B

CuarzoFeldespatos

Micas

Calcita/dolm

Roca metacarbonatada50

10

20 40

pelitica calcarea

psamitacalcarea

sem

ipel

itica

calc

area

*Mica incluye todos los minerales que no sean cuarzo, feldespatos, calcita y calcosilicatado.

G-81

G-8

2

G-8

4

G-8

5

G-1

01

SM-83G-104


51

Muestra: G-102

Composición mineralógica: actinolita (50%) ± epidota (30%) ± plagioclasas (20%) ±

moscovita (20%) ± Calcita (15%) ± esfena (5%) Procesos de deformación de los minerales:

- Plagioclasas: deformación intracristalina; extinción ondulatoria y lamela

microfracturas.

- Anfíboles: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.




- Calcita: deformación intracristalina; lamela.

deformación por maclado; maclas de crecimiento y deformación.

Textura: porfidoblastica. Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2. Foliación: S2 Minerales orientados en las foliaciones: S2 → anfíbol (actinolita), esfena, calcita,

epidota, plagioclasas y moscovita. Descripción general: La composición mineralógica es: plagioclasas, anfíbol, mica, calcita, esfena, epidota.

Existe una sola foliación (S2) y se encuentra muy bien definida. En esta dirección los

minerales existentes son mica, esfena, calcita, epidota, anfíbol. Las plagioclasas se

presentan en porfidoblastos (foto 8) pretectónicos a la foliación, ya que se pueden

observar inclusiones de mica, epidota, anfíbol que no son concordantes con la

dirección de la foliación existente. Las deformaciones más comunes de la roca son

deformación intracristalina y por maclado, la textura de la roca es porfidoblastica y

pertenece a la facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: esquisto actinolítico albítico micáceo.


52

Muestra: G-81


(5%) Procesos de deformación de los minerales: - Mica: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.





Textura: foliada Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2. Foliación: S2. Minerales orientados en las foliaciones: S2 → mica, cuarzo, calcita. Descripción general: La composición mineralógica es: cuarzo, mica, calcita y metálicos.

Foto 8. Foliación S2 englobando a los porfidoblastos de albita. Sección delgada G-102, perteneciente al nape La Sierrita. Con analizador.

S2


53

El mineral más abundante es la calcita, presenta deformación por maclado (maclas

de crecimiento y deformación), y extinción ondulatoria la cual es un efecto de la

deformación intracristalina. También se puede observar recristalización dinámica en

el cuarzo y una veta de calcita que atraviesa la roca, la cual es tardía a la foliación

existente.

Existe una foliación S2 en la cual los minerales orientados son; calcita, cuarzo y mica,

la textura de esta roca es foliada y por su composición mineralógica pertenece a la

facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: esquisto carbonatado cuarzoso.

Muestra: G-82

Composición mineralógica: calcita (60%) ± mica (15%) ± cuarzo (12%) ± metálicos

(8%) ± clorita (5%)

Procesos de deformación de los minerales:





recristalización; recristalización dinámica



recuperación; formación de subgranos y bandas de extinción.

Textura: foliada Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2. Foliación: S2. Minerales orientados en las foliaciones: S2 → mica, cuarzo, calcita. Descripción general:


54

Presenta más de un 50 % de calcita, también mica, clorita, cuarzo y minerales

metálicos. La calcita y el cuarzo sufren varios tipos de mecanismos de deformación,

como; recristalización dinámica (ambos), extinción ondulatoria (ambos), bandas de

extinción el cuarzo, y deformación por maclado la calcita. También se puede

observar que las micas se encuentran bastante plegadas. La textura de la roca es

foliada y pertenece a la facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: esquisto carbonatado micáceo cuarcífero.

Muestra: G-84

Composición mineralógica: calcita (60%) ± mica (20%) ± cuarzo (10%) ± metálicos

(5%) ± clorita (5%) Procesos de deformación de los minerales: - Mica: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.






Textura: granolepidoblástica. Facie metamórfica: Esquistos verdes. Fases de deformación: D2 Foliación: La roca no presenta foliación, tiene un aspecto masivo.

Minerales orientados en las foliaciones: no presenta. Descripción general: La composición mineralógica es: mica, calcita, clorita, cuarzo y minerales metálicos.

Los más abundantes son la calcita y la mica. La clorita presenta extinción ondulatoria

y un pleocroísmo débil, y siempre se encuentra rodeada de mica. La calcita presenta

deformación por maclado, recristalización (migración de borde de grano) y

deformación intracristalina (extinción ondulatoria). La roca no está foliada, su textura

es granolepidoblástica y pertenece a la facie de esquistos verdes.


55

Nombre de la roca: esquisto carbonatado micáceo.

Muestra: G-85

Composición mineralógica: calcita (70%) cuarzo (10%) mica (10%) metálicos (5%)

clorita (5%)







Textura: foliada Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2 Foliación: S2 Minerales orientados en las foliaciones: S2 → mica, cuarzo, calcita Descripción general: La composición mineralógica de la roca es mica, clorita, cuarzo, calcita y minerales

metálicos. La deformación predominante en los minerales es la extinción ondulatoria

como efecto de la deformación intracristalina. La foliación S2 está compuesta por

orientación de mica, calcita y cuarzo. La textura de la roca es foliada y por su

composición mineralógica pertenece a la facie de esquistos verdes.


Muestra: G-101


(5%)


56






recristalización dinámica.

Textura: foliada Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2 Foliación: S2 Minerales orientados en las foliaciones: S2 → mica, cuarzo, calcita

Descripción general: La composición mineralógica está dada por mica, cuarzo, calcita y minerales

metálicos. La deformación predominante en los minerales es la extinción ondulatoria

como efecto de la deformación intracristalina, y la recristalización dinámica en el

cuarzo.

La roca presenta grietas con mineralización metálica. Existe una foliación S2 en la

cual los minerales orientados son mica, cuarzo y calcita. La textura de la roca es

foliada, pertenece a la facie de esquistos verdes.


Muestra: G-104

Composición mineralógica: calcita (70%) ± clorita (15%) ± moscovita (10%) ±

metálicos (5%) Procesos de deformación de los minerales: Calcita: deformación intracristalina; extinción ondulatoria y lamela.



Clorita: deformación intracristalina: extinción ondulatoria.

Textura: granoblástica


57

Facie metamórfica: esquistos Verdes Fases de deformación: D2 Foliación: La roca no presenta foliación, tiene un aspecto masivo. Minerales orientados en las foliaciones: no presenta Descripción general: Contiene un 70% de calcita y el resto clorita, moscovita y minerales metálicos.

También se puede apreciar que la clorita y las micas se encuentran en grietas. Los

minerales presentes en estas grietas están alterados y fracturados. La calcita

presenta una birrefringencia extrema, maclas de crecimiento, maclas de deformación

y extinción ondulatoria. La muestra no presenta foliación, es una roca masiva y su

textura es granoblástica. Por su contenido mineralógico pertenece de la facie de

esquistos verdes.

Nombre de la roca: mármol.

Muestra: SM- 83

Composición mineralógica: calcita (70%) ± cuarzo (20%) ± moscovita (10%) Deformación de los minerales: Cuarzo: deformación intracristalina: extinción ondulatoria.

Mica: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.

Calcita: deformación intracristalina; extinción ondulatoria y lamella.



recristalización dinámica.

Textura: granolepidoblastica Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D1 y D2 Foliación: S1 y S2 Minerales por foliación: S1→ mica, S2 → mica, calcita y cuarzo.


58

Descripción general: La composición mineralógica de la roca es: calcita, cuarzo, mica. La calcita presenta

maclas de deformación y de crecimiento, extinción ondulatoria. El cuarzo se muestra

con procesos de extinción ondulatoria y recristalización dinámica. Se observan dos

foliaciones S1 y S2. Los minerales orientados según la foliación S2 son mica, calcita y

cuarzo, y en la foliación S1 las micas. La textura es granolepidoblastica, y pertenece

a la facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: Esquisto carbonatado cuarzo micáceo.

III. 2.3 Rocas Metamáficas (protolitos ígneos)

Las rocas metamáficas (figura III.4) de acuerdo a su composición, presentan entre un

35 a 90% de minerales máficos (básicos), y sus nombres dependen del mineral más

abundante presente en la roca. El grado de metamorfismo que presentan es bajo,

casi siempre en la facie de esquistos verdes, Robertson, (1999). Los protolitos

ígneos que dieron origen a estas muestras son basaltos (figura III.5), de la serie

toleítica, con un bajo contenido de potasio (figura III.6).

Figura III.4 Diagrama ternario de clasificación de rocas metaígneas según Robertson (1999), basado en el contenido de feldespato, cuarzo y minerales máficos.

Cuarzo Feldespatos

Minerales máficos

metaultramáfica90%

metamáficos

metafélsico

SR-62

SM

-82SM-50


59

40 50 60 70SiO2 (% en masa)

0

4

8

12

16

Na 2

O +

K2O

(% e

n m

asa)

DacitaAndesitaAndesitabasáltica

Basalto

Traqui-basalto

Traqui-

andesita

basáltica

Traquiandesita

Fonolita

Tefrifonolita

Fonotefrita

Tefrita(Ol<10%)

Basanita(Ol>10%)

Traquita(Q<20%)

Riolita

Foidita

Picr

o-ba

salto

Traquidacita(Q>20%)

Ultrabásica Básica Media Ácida

SR-62 SM-8

2

Figura III.5. Diagrama de clasificación de protolitos ígneos mediante el contenido de SiO2; Na2O; K2O. (Le Maitre et al., 1989)

50 60 70SiO2 (% en masa)

0

1

2

3

4

5

6

K2O

(% e

n m

asa)

Serie shoshonítica

Serie calco-alcalina(K elevado)

Serie calco-alcalina(K medio)

Serie toleítica(K bajo)

SR-6

2

SM-82

Figura III.6. Diagrama K2O-SiO2 de clasificación de series de rocas volcánicas (Rickwood, 1989; Le Maitre et al., 1989).


60

Muestra: SR-62

Composición mineralógica: anfíbol (50%) ± plagioclasas (30%) ± esfena (10%) ±

epidota (10%)


- Plagioclasas: deformación intracristalina; extinción ondulatorio.

- Anfíboles: deformación intracristalina; extinción ondulatoria.



Textura: porfidoblastica. Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2. Foliación: S2. Minerales orientados en las foliaciones: S2 → anfíbol (actinolita), epidota,

plagioclasa. Descripción general: La composición mineralógica es: plagioclasas, anfíbol (actinolita), esfena y epidota.

El mineral más abundante es la actinolita, la cual se encuentra rodeando a la

plagioclasa. Las plagioclasas presentan inclusiones de epidota y anfíbol, y extinción

ondulatoria (efecto de la deformación intracristalina causado por el estrés). Se

observan porfidoblastos de epidota, los cuales son sintectónicos con la foliación S2

en la cual los minerales orientados son: epidota, plagioclasas y anfíbol (foto 9 B). Los

granos de epidota y esfena presentan extinción ondulatoria y microfracturas. La

textura de la roca es porfidoblastica y pertenece a la facie de esquistos verdes.

Nombre de la roca: metabasita

Muestra SM-50

Composición mineralógica: antigorita (70 %) ± talco (20 %) ± serpentinita (10 %)



61

- Antigorita: deformación intracristalina: extinción ondulatoria.

Textura: lepidoblástica Facie metamórfica: esquistos verdes Fases de deformación: D2 Foliación: la roca no presenta foliación, tienen aspecto masivo. Minerales orientados en las foliaciones: no presenta

Descripción general: La composición mineralógica es: antigorita, talco, serpentinita. la antigorita es el más

abundante de la roca con una birrefringencia débil, el talco se presenta en grietas de

la roca y con una birrefringencia fuerte, tambe se observa un proceso de

mineralización metálica, la serpentinita se encuentra en la matriz de la roca.

Nombre de la roca: serpentinita.

Muestra: SM-82

Composición mineralógica: moscovita (30%) ± granate (25%) ± clorita (20%) ±

epidota (10%) ± esfena (10%) plagioclasa (10%) ± actinolita (10%) ± glaucofana

(5%).


- Epidota: microfracturas y deformación intracristalina; extinción ondulatoria,

recristalización: migración de borde de grano.


- Clorita: deformación intracristalina: extinción ondulatoria.

- Plagioclasa: deformación intracristalina: extinción ondulatoria.

- Granate: relleno de clorita e inclusiones de epidota.

Textura: porfidoblastica. Facie metamórfica: esquistos verdes. Fases de deformación: D2 Foliación: la roca no presenta foliación, tiene un aspecto masivo. Minerales orientados en las foliaciones: no presenta


62

Descripción general: La composición mineralógica es: moscovita, granate, glaucofana, actinolita, clorita,

epidota, esfena, plagioclasa.

La muestra contiene grandes porfidoblastos de granate que contienen inclusiones de

plagioclasa, clorita, epidota, glaucofana y la actinolita solo se observa en los bordes

del granate (foto 9 A), estos porfidoblastos son pretectónicos a la foliación existente,

ya que presentan inclusiones de un mineral que no se encuentra en la matriz

(glaucofana). La roca sufrió un metamorfismo de alto grado, en la facie esquistos

azules, (por la presencia de glaucofana dentro del granate), pero por la ausencia de

este mineral de alto grado en la matriz y por la presencia de mica, esfena, actinolita,

clorita, epidota y plagioclasas se observa que ha ocurrido un proceso de retrogresión

en la facie de esquistos verdes.

El mecanismo de deformación más común en los minerales es la extinción

ondulatoria. La textura de la roca es porfidoblastica.

Nombre de la roca: anfibolita granatífera.

Foto 9. A) Porfidoblasto de granate con inclusiones de epidota, mica, anfíbol (actinolita en los bodes del grano y glaucofana en el centro). Matriz compuesta de clorita, epidota, micas, actinolita y esfena que indican un proceso de retrogresión a la facie de esquistos verdes. Sección delgada SM-82, del nape Monforte. Con analizador. B) Porfidoblastos de albita con inclusiones de mica y epidota desorientada. En la matriz la mica está orientada según la foliación S2. Sección delgada SR-62, pertenece al nape Río Chiquito. Con analizador.

S2BA


63

III.3 Análisis microtectónicos en secciones delgadas orientadas.

Los análisis microscópicos realizados en las rocas estudiadas, han revelado tres

foliaciones dúctiles (S1; S2; S3).

La foliación S1 es relíctica. Está presente en pliegues antiguos y dentro de los

porfidoblastos, los porfidoblastos son pretectónicos a la foliación de la matriz (S2).

Normalmente estos porfidoblastos son de plagioclasa y epidota (sección delgada SR-

65; foto 7 A). Los minerales orientados en esta foliación son micas y anfíboles.

La foliación S2 es la foliación principal, la más común y penetrativa. Esta suele

encontrarse en la matriz de la roca, definida por la clorita, epidota, calcita,

plagioclasa, cuarzo, esfena, anfíboles, micas y zoisitas (muestra G-103). Suele

formar pequeños pliegues (muestra SR-62; foto 9 B) y en los planos axiales se forma

una nueva foliación S3 (muestra SM-47). Esta foliación también es muy común en la

matriz de las rocas, englobando y reorientando a los porfidoblastos orientados en

esta foliación.

En las muestras estudiadas se han podido evaluar las fases de deformación que han

sufrido los minerales así como la orientación de los minerales en cada fase y las

foliaciones presentes (anexo 8), sin embargo no se han encontrados indicadores

cinemáticos que indiquen sentido de movimiento tectónico.

III.4 Condiciones y tipo de metamorfismo de las unidades.

Las unidades presentes en la zona de estudio (Monforte, La Sierrita, Río Chiquito)

han sido metamorfizadas en la facie de esquistos verdes y en metamorfismo de alta

presión, en la facie de esquistos azules (figura I.2, anexo 6).


64

El nape La Sierrita se caracteriza por una gran variedad de rocas que agrupan las

formaciones de protolitos Cretácicos. Las muestras de este nape son (G-83; G-84; G-

85; G-102; G-103; G-104; SM-45; SM-47; SM-50). Las asociaciones mineralógicas

en todas las rocas estudiadas denotaron un metamorfismo de facie de esquistos

verdes, la cual ocurrió en el Cretácico temprano durante la colisión de las rocas del

Escambray y el arco volcánico Cretácico (Millán, 1997c). Los minerales más

comunes son la clorita, plagioclasas, micas, anfíbol, epidota, esfena.

El nape Monforte comprende las formaciones Loma La Gloria y Cobrito. Las

asociaciones mineralógicas en todos los tipos de rocas estudiadas denotaron un

metamorfismo de alta presión (facie de esquistos azules), con una composición

mineralógicacompuesta por: esfena, clorita, moscovita, cuarzo, calcita, plagioclasas,

granates y anfíboles (actinolita y glaucofana). También las metabasitas (muestra SM-

82) muestran la existencia de un metamorfismo de alta presión previo y un

metamorfismo posterior retrógrado en la facie de los esquistos verdes. Esta muestra

contiene porfidoblastos de granates en la matriz. Los mismos presentan inclusiones

de clorita, glaucofana, plagioclasas, epidota. La glaucofana está solo dentro del

granate lo que indica un metamorfismo en facie de esquistos azules mientras que la

actinolita se encuentra rodeando al granate, evidencia de un metamorfismo

retrógrado en la facie de esquistos verdes. Este metamorfismo de alta presión fue

generado en un régimen de subducción relacionado con una zona de arco volcánico

(Millán, et al 1997a). Por evidencias macroscópicas este nape se encuentra por

encima del nape Sierrita.

El nape Río Chiquito es el más inferior de toda la zona. Las muestras de este nape

son (SR-62; SR-65; SR-81). Las asociaciones mineralogicas en todos los tipos de

rocas estudiadas denotaron un metamorfismo en facie de esquistos verdes, siendo

los minerales más comunes la clorita, plagioclasas, micas, anfíbol, epidota, esfena.

También se observan cuerpos de serpentinitas aunque en menor grado que el nape

La Sierrita.


65

Capítulo IV: Química Mineral.

IV.1 Análisis químicos de los minerales

El análisis de la química mineral se basó en los resultados de análisis químico de

EPMA y SEM de las muestras de los tres perfiles geológicos (Despaigne Díaz, tesis

doctoral, en prensa). Los minerales analizados son: micas, plagioclasas, clorita,

anfíboles, granates y epidotas. Han sido tabuladas en el anexo 9. Como resultado se

identicaron los tipos de minerales presentes en las rocas que permitieron establecer

la facie de metamorfismo que sufrieron todas las rocas. Se realizaron

interpretaciones por foliaciones, tipos de rocas y napes.

IV.1.1 Anfíboles

La fórmula estructural de los anfíboles ha sido normalizada a 22 oxígenos y 2 OH. Su

fórmula general es:

AB 2C 5T 8 O22 W

W=(OH), F, Cl, O2+

T=8 incluye Si, Al, Cr 3+, Fe 3+ y Ti 4+ (posición octaédrica)

C=5 incluye Li, Mg, Fe2+,Mn2+,Zn,Co,Ni,Al,Fe3+,Cr3+ Mn3+,V3+,Ti4+, Zr

B=2 incluye Li, Na, Mg, Fe2+, Mn2+, Ca

A =incluye el K, Na, Ca, Pb.

Los anfíboles más comunes en las muestras analizadas son; actinolita, glaucofana y

horblenda. Es característico encontrar a la actinolita en la facie de esquistos verdes y

la horblenda en la facie anfibolitíca. El contenido (anexo 10) de sílice en la actinolita


66

es de 8-7.5 a.p.f.u. En menor cantidad existe la glaucofana, que se puede observar

en la composición de la metabasita (SM-82) en el nape Monforte. Este mineral solo

aparece como inclusiones dentro de granate, mientras que la matriz y los bordes del

granate son dominados por actinolita retrógrada.

En general los anfíboles no presentan muchas variaciones en su composición, y

están representados mayormente por actinolita en los esquistos, y por glaucofana en

las metabasitas, sin embargo la metabasita (SM.82) del nape Monforte presenta un

alto por ciento de actinolita debido a un proceso de retrogresión (figura IV.1 B). La

actinolita puede aparecer como inclusiones orientadas dentro de las plagioclasas o

formando parte de la matriz S2 de las rocas (figura IV.5). La glaucofana se manifiesta

solo como inclusiones en los granates, y no en la matriz, demostrando así, una facie

de esquistos azules previa a la facie de esquistos verdes de la matriz de la roca.

En general los anfíboles presentan escasas variaciones tanto en los análisis por

napes independientes, como en todos los napes. En la foliación S2 no presentan

variaciones de composición.

A)

8 7.5 7 6.5 6

0.4

0.6

0.8

1

actinolita

magnesio horblenda, edenita pargasita

ferroedenita

Si (a.p.f.u)

Mg/

(Mg+

Fe2+

)

tremolitaG-102

G-103

8 7.5 7 6.5 6

0.4

0.6

0.8

1

actinolita


ferroedenita

Mg/

(Mg+

Fe2+

)

tremolita

Si (a.p.f.u)

SM-82

B)


67

C)

8 7.5 7 6.5 6

0.4

0.6

0.8

1

actinolita


ferroedenitaM

g/(M

g+Fe

2+)

tremolita

Si (a.p.f.u)

SR-62

Figura IV.1 Diagrama de clasificación de los anfíboles según Leake et al (1997). A) Nape La Sierrita. B) Nape Monforte C) Nape Río Chiquito. D) Todos los napes.

D)

8 7.5 7 6.5 6

0.4

0.6

0.8

1

actinolita


ferroedenita

Si (a.p.f.u)

Mg/

(Mg+

Fe2+

)

tremolita

Nape La Sierrita

Nape Monforte

Nape Río Chiquito

8 7.5 7 6.5 6

0.4

0.6

0.8

1

actinolita


ferroedenita

Mg/

(Mg+

Fe2+

)

tremolita

Si (a.p.f.u)

G-102

G-103

Figura IV.2 Diagrama de clasificación de los anfíboles en la foliación S2.


68

IV.1.2 Epidota

La fórmula estructural de la epidota ha sido normalizada 12 de oxigeno y 1 de OH y

su formula general es: X2Y3Z3O12 (OH)

X= 9-10; comprende Ca, Ce, La, Y, Th, Fe 2+, Mn 2+, Mn 3+

Y= 6 posición octaédrica y comprende Al, Fe 3+, Mn 3+, Mn 2+, Fe 2+, Ti

Z= 4 posición tetraédrica.

Las epidotas presentan un contenido de Fe3+ entre 0.20-0.75 a.p.f.u y una amplia

sustitución de Fe3+ por el Al, entre clinozoisita y pistacita, siendo mas ricas en Fe3+

(anexo 15).

No existe gran variación de composición de la epidota en los napes La sierrita,

Monforte y Río Chiquito (figura IV.3 A-B-C) en la (figura IV.3) se observa una gran

sustitución de Fe3+ por el Al. También se puede apreciar una variación en los

componentes según diferentes foliaciones. En la foliación S3 de la muestra SR-65 se

observan dos tendencias; una hacia el componente pistacita (rico en Fe3+) y otra

hacia la clinozoisita (rica en Al), en cambio en la foliación S2 no existen variaciones

(figura IV.4), pero hay una cierta tendencia a ser más rico en Al. La epidota es un

mineral típico de la facie de esquistos verdes, que se forma bajo un metamorfismo

de bajo grado.

A)

2 2.5 3

0

0.5

1

0.25

0.75

pistacita

clin

ozoi

sita

Fe3+=AlFe 3

+ (a

.p.f.

u)

Al(a.p.f.u)

G-102SM-45

G-103

B)

2 2.5 3

0

0.5

1

0.25

0.75

pistacita

clin

ozoi

sita

Fe3+=AlFe

3+ (a

.p.f.

u)

Al(a.p.f.u)

SM-82


69

Figura IV.3 Diagrama binarios de clasificación de las epidotas en cada nape A) nape La Sierrita. B) nape Monforte. C) nape Río Chiquito. D) Todos los napes

C)

2 2.5 3

0

0.5

1

0.25

0.75

pistacita

clin

ozoi

sita

Fe3+=AlFe

3+ (a

.p.f.

u)

Al(a.p.f.u)

SR-62SR-65

D)

2 2.5 3

0

0.5

1

0.25

0.75

pistacita

clin

ozoi

sita

Fe3+=AlFe 3

+ (a

.p.f.

u)

Al(a.p.f.u)

Nape La SierritaNape MonforteNape Río Chiquito

A)

Figura IV.4 Diagrama binarios de clasificación de las epidotas por foliación A) foliación S2. B) foliación S3.

2 2.5 3

0

0.5

1

0.25

0.75

pistacita

clin

ozoi

sita

Fe3+=AlFe

3+ (a

.p.f.

u)

Al(a.p.f.u)

G-103SM-45SR-65

B)

2 2.5 3

0

0.5

1

0.25

0.75

pistacita

clin

ozoi

sita

Fe3+=AlFe

3+ (a

.p.f.

u)

Al(a.p.f.u)

SR-65


70

IV.1.3 Plagioclasas

La fórmula estructural de las plagioclasas ha sido normalizada a 8 oxígenos y el Fe

total=Fe 3+.

Su fórmula general es: A [Al 1-2 Si 3-2] O8

Feldespatos alcalinos A: Na, K [AlSiO8]

Feldespatos plagioclasas A: (Na [AlSiO8) (Ca [Al2Si 2O8]).

En las plagioclasas no hay variaciones en su composición (anexo 12) ni en diferentes

foliaciones ni en napes independientes. En todos los napes su composición es albita

con contenido de Na=0.9-1 a.p.f.u (figura IV.5). La albita es un mineral típico de la

facie de esquistos verdes. Los porfidoblastos más comunes en las rocas estudiadas

son de albita (foto 11).

Figura IV.5 Diagrama binarios de clasificación de las plagioclasas A) nape La Sierrita B) nape Monforte. C) nape Río Chiquito. D) todos los napes.

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0

0.2

0.4 AlCa=SiNa

Na (a.p.f.u)

Ca

(a.p

.f.u)

andesina oligoclasa albita G-102G-103

A) SM-82

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0

0.2

0.4 AlCa=SiNa

Na (a.p.f.u)

Ca

(a.p

.f.u)

andesina oligoclasa albita

B)

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0

0.2

0.4 AlCa=SiNa

Na (a.p.f.u)

Ca

(a.p

.f.u)

andesina oligoclasa albita Nape La SierritaNape MonforteNape Río Chiquito

D)

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0

0.2

0.4 AlCa=SiNa

Na (a.p.f.u)

Ca

(a.p

.f.u)

andesina oligoclasa albita SR-62SR-65

C)


71

IV.1.4 Micas

La fórmula estructural de las micas ha sido normalizada a 20 de oxígeno y 2 de OH.

Su fórmula general es: A (M1+M2)2T4O20(OH)2 su posición es octaédrica

Las micas estudiadas presentan un alto contenido de Si (fengita) (anexo 11), y en

menor proporción en el contenido de Al. En los análisis de las muestras realizados

por napes, no se observa variación en el contenido de Si. En la (figura IV.6 E) no

presenta variación entre el Al y Si, manteniéndose neutro y en los análisis por

foliaciones se puede observar que la mica, está presente en las tres foliaciones

existentes de las rocas estudiadas, la foliación S1 solo se observa en la muestra SM-

82a la cual presenta dos grupos; uno hacia la moscovita rica en Al y otro hacia la

fengita rica en Si(Fe) (figura IV.7 A). La foliación S2 presenta una inclinación hacia el

mineral fengita.

Figura IV.6 Diagrama binario de clasificación de las micas. A) nape La Sierrita B) nape Monforte. C) nape Río Chiquito. D) todos los napes.

A) moscovita/paragonita

fengita6 6.4 6.8 7.2 7.6

3

4

5

6

Si (a.p.f.u)

Al (a

.p.f.

u)

G-102G-103SM-45

B) moscovita/paragonita

fengita6 6.4 6.8 7.2 7.6

3

4

5

6

Si (a.p.f.u)

Al (

a.p.

f.u)

SM-82SM-82a

C) moscovita/paragonita

fengita6 6.4 6.8 7.2 7.6

3

4

5

6

Si (a.p.f.u)

Al (a

.p.f.

u)

SR-62SR-65

D) moscovita/paragonita

fengita6 6.4 6.8 7.2 7.6

3

4

5

6

Si (a.p.f.u)

Al (a

.p.f.

u)

Nape La SierritaNape MonforteNape Río Chiquito


72

IV.1.5 Clorita

La fórmula estructural de las cloritas ha sido normalizada a 20 de oxigeno y 16 de

OH. Su fórmula general es: Y12-10Z8O20 (OH)16

Donde Y=6 y comprende Al, Mg, Fe 3+, Mn

Z=4 y comprende Si y Al

Las cloritas analizadas presentan contenido de sílice de 5-6 a.p.f.u, en casi todas las

muestras y el Mg presenta hasta 1 a.p.f.u (anexo 13). Las cloritas son típicas de la

facie de esquistos verdes. Las muestras analizadas por napes, no presentan

variaciones en su composición (figura IV.8 A-B-C), al igual que en todos los napes.

Figura IV.7 Diagrama binario de clasificación de las micas en foliaciones. A) foliación S1. B) foliación S2. C) foliación S3

A) moscovita/paragonita

fengita6 6.4 6.8 7.2 7.6

3

4

5

6

Si (a.p.f.u)

Al (a

.p.f.

u)

SM-82a

B) moscovita/paragonita

fengita6 6.4 6.8 7.2 7.6

3

4

5

6

Si (a.p.f.u)

Al (a

.p.f.

u)

G-102G-103SM-45SR-65

C) moscovita/paragonita

fengita6 6.4 6.8 7.2 7.6

3

4

5

6

Si (a.p.f.u)

Al (a

.p.f.

u)

SR-65


73

En los análisis por foliaciones se determinó que la clorita solo aparece orientada en

la foliación S2 (figura IV.9).Sin variaciones composicionales de envergadura.

B) A)

5 5.5 6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Si (a.p.f.u)

Mg

# (a

.p.f.

u)

G-102G-103SM-45

5 5.5 6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Si (a.p.f.u)

Mg

# (a

.p.f.

u)

SM-82SM-82a

5 5.5 6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Si (a.p.f.u)

Mg

# (a

.p.f.

u)

SR-62SR-65

C)

Figura IV.8 Diagrama binario de clasificación de las cloritas. A) nape La Sierrita. B) nape Monforte. C) nape Río Chiquito. D) todos los napes.

5 5.5 6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Si (a.p.f.u)

Mg

# (a

.p.f.

u)

Nape La Sierrita

Nape Monforte

Nape Río Chiquito

D)

Figura IV.9 Diagrama binario de clasificación de las cloritas por foliación A) foliación S2 B) foliación S3.

A)

5 5.5 6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Si (a.p.f.u)

Mg

# (a

.p.f.

u)

G-102G-103SM-45SR-65

B)

5 5.5 6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Si (a.p.f.u)

Mg

# (a

.p.f.

u)

SR-65


74

IV.1.6 Granate

La fórmula estructural del granate ha sido normalizada a 12 oxigeno y su fórmula es:

X3Y2Z3O12

X=8 comprende Ca 2+, Mn 2+, Fe 2+ y Mg 2+

Y=6 comprende Al vi, Fe 3+ y Al 3+

Z=3 comprende solo el Si

Los granates son poco comunes en las muestras y solo se observan en la sección

SM-82 (foto 13 B) perteneciente al nape Monforte y SM-45 (foto 13 A) del nape La

Sierrita (figura IV.10 A-B) (anexo 14). Los análisis realizados por foliaciones no

arrojaron resultados, ya que los granates solo se encuentran en estas muestras

como porfidoblastos en la matriz S2. En la muestra SM-45 se puede observar que la

composición de los granates es básicamente almandino-espesartina (Fe2+-Mn) con

una pequeña tendencia a incrementos en el contenido de (Fe2+), y en la muestra SM-

82 la composición es almandino con bajo contenido de Ca (grosularia).

Foto 12. Imagen de rayos X de la muestra G-102, nape La Sierrita. Porfidoblasto de albita con inclusiones de esfena, anfíbol y mica. La matriz está compuesta por mica, clorita, esfena.

Chl

Ms

Anf

Ms

Anf

Spn

Pl

Spn

100µm


75

gl

Fe2+Mn

Ca

SM-45

A)

Fe2+Mn

Ca

SM-82

B)

Figura IV.10 Diagrama ternario de clasificación de los granate por nape. A) nape La Sierrita. B) nape Monforte. C) todos los napes.

Fe2+Mn

Ca Nape La SierritaNape Monforte

C)

Foto 13. A) Imagen de Mn (K + Mg + Fe) de la muestra SM-45 (esquisto cuarzo micáceo granatífero). Mica y clorita orientada en foliación S2, los granates están rodeados de clorita retrógrada rica en hierro, y albita. Nape La Sierrita. B) Imagen de Mg/ (Fe + Mg + Ca + Mn + Na) de la muestra SM-82 del nape Monforte. Porfidoblasto de granate con inclusiones de glaucofana, clorita, mica y epidota. La matriz está compuesta por albita, actinolita, clorita, epidota, una asociación retrógrada en la facie de esquistos verdes.

ph

SM-45:Mn (K+Mg+Fe)

a )

S2

Fe-chl

Mg chl

Grt

Qtz Ep

222 μm

ab

A

Mn (K + Mg + Fe)

chl

grt

ph

ep

ab

ab

322 µm

act

B

Mg/ (Fe + Mg + Ca + Mn + Na )


76

Capítulo V: Análisis de los resultados.

V.1. Resultados de los análisis microscópicos.

V.1.2. Deformaciones de los minerales.

En general se observan tres foliaciones (S1; S2; S3) que se corresponden con tres

deformaciones dúctiles en las rocas (D1; D2; D3). La deformación D1 se desarrolló

bajo condiciones de ambiente dúctil, caracterizada por minerales como la mica y los

anfíboles y se forma la foliación S1. La deformación D2 también se desarrolló en

ambiente dúctil, a la cual se le asocia una foliación S2, definida por los minerales

como la clorita, mica, anfíbol, epidota, esfena, cuarzo, plagioclasa. La deformación D3

se produce en un ambiente dúctil frágil, definida por la foliación S3 y donde se

orientan la calcita, fengita, actinolita, albita, epidota y clorita. Los mecanismos de

deformación en los minerales están descritos en el capítulo III, acápite III.1. Las

temperaturas en las que ocurrieron las deformaciones en los minerales varían en un

rango de 150° a 450°C (anexo 6). Esto se evidencia por los minerales observados en

las secciones delgadas, los cuales pertenecen a una facie de metamorfismo de bajo

grado. Las maclas de deformación de la calcita corroboran este rango de

temperatura (Buckhard, 1993).

V.1.3. Tipo de metamorfismo de las rocas estudiadas.

El metamorfismo presente en las muestras es un metamorfismo regional de bajo

grado, en la facie de esquistos verdes observada en los napes La Sierrita y Río

Chiquito, la cual se desarrolla a temperaturas entre 150° - 450° C (anexo 6), sin

embargo el nape Monforte presenta rocas de una facie metamórfica de mas alto

grado, como es la facie de esquistos azules con temperaturas de 450° a 550°, donde

se observa un proceso de retrogresión a la facie de esquistos verdes. Los protolitos


77

de estas rocas metamorfizadas provienen de rocas ígneas y sedimentarias (figura

III.1 y III.4).

V.2. Resultados de los análisis químicos.

Mediante los análisis químicos se pudieron determinar los minerales presentes en las

rocas y la facie a la que pertenecen. Dichos análisis permitieron descifrar los

diferentes minerales coexistentes en las muestras presentes en los napes, que

corroboraron en todas los casos, un metamorfismo de facie de esquistos verdes, en

el nape La Sierrita y Río Chiquito, excepto en el nape Monforte donde la glaucofana y

el granate ofrecen indicios de un metamorfismo de facie de esquistos azules.

Los análisis por foliaciones arrojaron que el mineral orientado en la foliación S1 es

fengita (muestra SM-82a). Esta foliación solo se observa en pliegues antiguos y

dentro de porfidoblastos de albita o epidota. La foliación S2 es la más abundante y en

ella se encuentran orientados la actinolita, clorita y fengita, albita, epidota, esfena y

minerales metálicos (G-102; G-103; SM-45; SR-65). Los minerales orientados en la

foliación S3 son clorita, epidota y fengita.

En general los minerales en diferentes foliaciones no presentan variaciones en

composición, siendo típicos de la facie de esquistos verdes. Sin embargo en los

diferentes napes se observó variación en su contenido mineralógico. Los napes La

Sierrita y Río Chiquito presentan minerales típicos de la facie esquistos verdes, y el

nape Monforte presenta minerales de alto grado como es la glaucofana.

V.3. Evolución tectonometamórfica de las unidades de esquistos verdes en la cúpula Trinidad.

Según los datos analizados de los análisis macro y microtectónicos del Escambray, y

el análisis bibliográfico, se establece que entre las edades del Jurásico y Cretácico


78

Superior (Santoniano), se depositaron los protolitos (anexo 7-A), los que se

caracterizan por una secuencia de rocas terrígenas-carbonatadas vulcanógenas.

En el Campaniano tardío el macizo se inserta en una zona de subducción de

buzamiento suroeste (anexo 7-B), con el enterramiento de las unidades Monforte, La

Sierrita, y Río chiquito. El Arco Volcánico y el Complejo Mabujina van acercándose a

la zona de subducción debido a las fuerzas de compresión actuantes. A finales de

Campaniano e inicios del Maestrichtiano, las unidades del Escambray completan el

proceso de subducción (anexo 7-C), donde el nape Monforte (unidad III) alcanza una

profundidad de 30 kilómetros a temperaturas de 450° a 550° C, dando origen a un

metamorfismo de alta presión en facie esquistos azules. Los napes La Sierrita y Río

Chiquito (unidad I) alcanzaron profundidades a 20 kilómetros y temperaturas de 150°

a 450° C (anexo 6), las cuales son características de un metamorfismo de bajo grado

(esquistos verdes). El Complejo Mabujina y el Arco Volcánico siguen acercándose

aún más a la zona de subducción.

Después del final de la subducción y producto de las fuerzas de compresión, estas

unidades inician en el Maestrichtiano un proceso de exhumación, en dirección

noreste, provocando la colisión del Arco Volcánico y el Complejo Mabujina con las

unidades del macizo (anexo 7-D), demostrado por las diferentes estructuras

reveladas a nivel macroscópico que indican este sentido de trasporte tectónico;

causando la superposición del nape Monforte sobre el nape La Sierrita y sobre el

nape Río Chiquito. La corteza oceánica sufre un agrietamiento producto a las fuerzas

implicadas en este proceso. Seguidamente a finales del Maestrichtiano e inicio del

Paleoceno las unidades del Escambray colisionan completamente con el Arco

Volcánico y el Complejo Mabujina (anexo 7-E). El nape Monforte perteneciente a la

unidad III superpone completamente a los napes La Sierrita y Río Chiquito

pertenecientes a la unidad I. Las peridotitas de la corteza oceánica formaron

serpentinitas que se encuentran actualmente en el contacto entre napes. Ellas fueron

arrancadas de su basamento e incorporadas a las unidades en el proceso de

apilamiento y exhumación. En el Eoceno se han superpuesto completamente todas

las unidades (anexo 7-F). Finalmente en el Eoceno, posterior al metamorfismo de la


79

zona, comienza la formación de las cúpulas (anexo 7-G). El macizo asciende desde

las profundidades en forma de domo, donde la unidad I se encuentra por debajo de

la unidad III, el Complejo Mabujina por encima de la unidad III y el Arco Volcánico por

encima de todas estas unidades. Esta formación ocasionó la concentración de la

zonación metamórfica invertida (Millán y Somin, 1985), en donde el metamorfismo de

estas unidades es de tipo gradual, disminuyendo su grado metamórfico hacia el

núcleo de las cúpulas.


80

Conclusiones Los análisis macro y microtectónicos en el área revelaron la evolución

tectonometamórfica del Escambray. Llegándose a las siguientes conclusiones:

1- Los análisis macrotectónicos arrojaron la existencia de tres foliaciones de

carácter dúctil (S1; S2; S3) asociadas a tres tipos de deformaciones (D1; D2; D3), un

clivaje de fractura S4 de la deformación D4 y fallas transcurrentes diestras y fallas

normales, asociadas a una deformación D5.

2- Los análisis microtectónicos arrojaron la existencia de tres fases de

deformación (D1; D2; D3), correlacionables con las observadas a escala

macroscópica.

La deformación D1 tuvo lugar en un ambiente dúctil, donde los minerales

característicos de S1 son; la mica (fengita) y el anfíbol (actinolita).

La deformación D2 también se formó en un ambiente dúctil y los minerales

presentes en S2 son la calcita, fengita, actinolita, epidota, albita, esfena, clorita

y cuarzo. Las deformaciones que sufren estos minerales es la deformación

intracristalina, deformación por maclado y un amplio desarrollo de la

recristalización dinámica en el cuarzo y la calcita.

La deformación D3 se formó en un ambiente de dúctil- dúctil frágil, los

minerales presentes en S3 son la calcita, albita, fengita, actinolita, epidota y

clorita. En esta fase la calcita se puede observar en vetas y muy fracturada, y

las deformación que intervienen en estos minerales es la deformación

intracristalina y deformación por maclado.

3- Los análisis químicos revelaron los minerales presentes en las rocas, que

establecen la facie a la que pertenece los mismos. En la mayoría de los casos


81

pertenecen a facie de esquistos verdes formados a temperaturas comprendidas entre

150° a 450° C. El nape Monforte a diferencia del resto presenta un metamorfismo en

facie de esquistos verdes retrógrado.

4- Todos los datos obtenidos, tanto macro como microtectónicos ayudaron a

esclarecer la evolución tectonometamórfica del Escambray, arrojando que entre las

edades del Campaniano final se inicia un proceso de subducción en dirección

suroeste, bajo un régimen compresivo, alcanzando un metamorfismo de facie de

esquistos verdes en la unidad I y uno de alto grado (facie de esquistos azules) en la

unidad III. En una etapa más tardía, en el Maestrichtiano el Escambray comienza a

exhumarse en dirección noreste, colisionando con el arco Volcánico y el complejo

Mabujina. Finalmente en el Eoceno el Escambray alcanza la superficie, y se genera

un metamorfismo regional invertido, actualmente el Escambray tiene forma de

cúpulas las cuales se formaron después del metamorfismo, debido a un plegamiento

tardío.


82

Recomendaciones

1- Estudiar con más precisión las unidades que se encuentran fuera del

Escambray para esclarecer mejor su relación con el macizo.

2- Llevar a cabo estudios encaminados a la determinación de las trayectorias de

presión-temperatura de las rocas estudiadas. 3- Realizar estudios de datación geocronológica para establecer las edades de

las diferentes deformaciones estudiadas.


83

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Anexos Gráficos


Mapa Geológico del área La Sierrita, Macizo Escambray

Anexo 1. Mapa geológico del área, con ubicación de los perfiles geológicos realizados. SM= Sierrita-Monforte, GSR= Guajimico-San José- Río Chiquito.


Anexo 1. (Continuación) Leyenda del mapa geológico.


Anexo 2. Perfil Sierrita-Monforte (SM)


Anexo 3. Perfil Sierrita-Monforte2 (SM2)


Anexo 4. Perfil Guajimico-San José-Río Chiquito (GSR)


Anexo 5. Mapa de ubicación de muestras para secciones delgadas.


Anexo 6. Gráfico de una zona de subducción con la representación de las diferentes facies metamórficas, las presiones, temperaturas y profundidades a las que ocurren las mismas. Se representan las facies y profundidades estimadas de las unidades estudiadas.

Gráfico Dinámico de zona de subducción.

1

11

2 23

3 4 4

5

6 6

200-3000C

5000C

>7000C

2000-3000 bars

4000-10 000 bars

13 000 bars

1. Facie Zeolitas-Prehnita (zeolita)2. Facie Esquistos verdes (actinolita)3. Facie Esquistos azules (glaucofana)4. Facie Anfibolítica (horblenda)5. Facie Granulitica 6. Facie Eclogita (granate)

Arco volcánico Sedimentos

10 Km

20 Km

50 Km

3

Nape La Sierrita y Río Chiquito

Nape Monforte

Localización aproximada de las unidades


B

A

C


E)

D)

F)


Anexo 7. Evolución tectonometamórfica de las unidades del macizo Escambray y sus áreas adyacentes. Basado en las unidades estudiadas en el área La Sierrita, cúpula de Trinidad.

G)


Anexos Textuales


Muestra Tipo de roca Nape Equipo

SM-82 Anfibolita granatífera Monforte EPMA

SM-82a Esquisto cuarzo micáceo Monforte SEM

G-102 Esquisto actinolítico albítico micáceo La Sierrita

SEM

G-103 Esquisto albítico carbonatado La Sierrita SEM

SM-45 Esquisto cuarzo micáceo granatífero La Sierrita

EPMA

SR-62 Metabasita Río Chiquito EPMA

SR-65 Esquisto cuarzo micáceo Río Chiquito EPMA

Fases de deformación

Minerales D1 D2 D3

Calcita

Cuarzo

Plagioclasa

Moscovita

Anfíbol

Epidota

Zoisita

Clorita

Esfena

Anexo 9. Listado de muestras con análisis químico de microsonda electrónica (EPMA) y SEM.

Anexo 8. Fases de deformación de los minerales.


Anfíboles

muestra Si Mg/(Mg+Fe2+) Nape

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

7,897

7,903

7,918

7,845

7,876

7,940

7,660

7,836

7,910

7,907

7,857

7,899

7,94

7,613

7,923

7,953

7,935

7,833

0,764

0,741

0,734

0,734

0,755

0,769

0,730

0,709

0,713

0,770

0,78

0,740

0,752

0,695

0,757

0,757

0,685

0,720

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte


Anfíboles


SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

7,679

7,874

7,846

7,586

7,783

7,278

7,718

7,490

0,707

0,688

0,736

0,651

0,739

0,677

0,712

0,735

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito


Anfíboles


G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

7,744

7,816

7,728

7,626

7,605

7,738

7,726

7,739

7,718

7,696

7,817

7,629

7,637

7,819

7,760

7,72

7,52

7,748

7,681

7,718

7,809

7,700

7,679

7,751

7,717

7,688

7,793

0,746

0,746

0,742

0,704

0,741

0,763

0,755

0,761

0,752

0,762

0,761

0,770

0,769

0,771

0,749

0,737

0,863

0,802

0,788

0,848

0,829

0,796

0,810

0,804

0,802

0,788

0,825

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

Anexo 10. Tabla de resultados de análisis químico de anfíboles (fuente: Análisis químico de EPMA y SEM, Despaigne Díaz, tesis doctoral)


Micas

muestra Si Al Nape

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

6,453

6,768

6,550

6,292

6,573

6,350

6,607

6,821

6,621

6,993

7,009

6,800

7,044

6,700

6,793

6,748

6,674

6,785

6,742

6,722

6,524

6,740

6,464

6,403

6,492

6,711

6,734

4,867

4,426

4,789

5,272

4,626

5,227

4,288

4,198

4,327

3,849

4,002

4,136

3,915

4,180

4,224

4,391

4,548

4,415

4,417

4,451

4,601

4,456

4,769

4,765

4,800

4,175

4,287

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita


G103

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

6,529

6,755

6,554

7,043

6,620

6,548

6,531

6,545

6,604

7,130

6,554

7,020

6,961

7,110

6,936

4,780

4,528

4,851

4,141

4,826

4,946

4,957

4,970

4,848

3,996

4,805

4,165

4,122

4,030

4,134

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita


Micas

muestra Si Al Nape

SR62

SR62

SR62

SR62

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

6,661

6,645

6,634

6,598

7,009

6,878

7,265

6,971

7,011

6,526

6,870

6,653

6,799

6,797

6,889

6,908

6,674

6,544

6,999

6,599

6,731

7,053

6,940

4,513

4,544

4,570

4,517

3,991

4,187

3,508

4,045

4,008

4,743

4,230

4,568

4,331

4,191

4,168

4,155

4,543

4,564

3,925

4,609

4,402

3,865

4,093

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito


Micas

muestra Si Al Nape

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

SM82a

7,084

6,509

6,558

6,598

6,907

6,849

6,497

6,944

6,437

6,915

6,432

6,833

6,404

6,436

6,831

6,477

3,723

4,657

4,739

4,737

4,174

4,304

4,943

4,185

5,008

4,282

5,085

4,263

5,149

5,053

4,312

4,988

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Anexo 11. Tabla de resultados de análisis químico de mica (fuente: Análisis químico de EPMA y SEM, Despaigne Díaz, tesis doctoral)


Plagioclasa

muestra Na Ca Nape

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G103

G103

G103

G103

SM82

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

0,952

0,982

0,996

0,979

0,988

0,984

0,977

0,991

0,970

0,992

0,995

1,002

1,000

0,950

0,996

1,002

0,986

1,001

0,992

0,983

0,964

0,978

0,979

0,989

0,999

0,000

0,014

0,000

0,000

0,000

0,011

0,008

0,009

0,000

0,027

0,007

0,007

0,011

0,021

0,010

0,011

0,022

0,005

0,004

0,020

0,036

0,031

0,023

0,007

0,007

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

Monforte

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Anexo 12. Tabla de resultados de análisis químico de plagioclasas (fuente: Análisis químico de EPMA y SEM, Despaigne Díaz, tesis doctoral)


Clorita


SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82a

SM82a

5,670

5,536

5,682

5,679

5,456

5,541

5,568

5,655

5,597

5,652

5,602

5,621

5,547

5,522

5,672

5,592

5,476

5,030

5,687

.

0,529

0,517

0,544

0,537

0,523

0,529

0,526

0,497

0,525

0,536

0,530

0,534

0,523

0,525

0,538

0,527

0,523

0,840

0,838

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte


Clorita


G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G102

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

G103

5,386

5,521

5,741

5,599

5,881

5,568

5,541

5,589

5,827

5,731

5,503

5,568

5,571

5,628

5,431

5,705

5,556

5,609

5,617

5,655

5,571

5,717

5,903

5,554

5,570

5,590

5,399

0,624

0,607

0,624

0,613

0,618

0,606

0,606

0,602

0,622

0,691

0,694

0,691

0,708

0,695

0,711

0,707

0,697

0,685

0,702

0,696

0,697

0,691

0,684

0,704

0,692

0,700

0,701

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita


G103

G103

G103

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

5,489

5,452

5,493

5,700

5,549

5,510

5,457

5,867

5,981

5,968

5,663

5,701

5,641

5,995

5,680

5,480

5,737

5,888

5,963

5,837

5,646

0,689

0,683

0,695

0,639

0,623

0,637

0,637

0,544

0,570

0,623

0,648

0,620

0,628

0,598

0,508

0,481

0,526

0,641

0,645

0,639

0,619

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita


Clorita


SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

5,698

5,777

5,683

5,610

5,643

5,641

5,654

5,500

5,487

5,565

5,454

5,582

5,614

5,714

5,575

5,602

5,507

5,483

5,649

5,590

5,589

5,648

5,739

0,626

0,619

0,630

0,609

0,641

0,605

0,605

0,592

0,590

0,599

0,586

0,595

0,599

0,606

0,591

0,599

0,594

0,593

0,568

0,589

0,597

0,600

0,584

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Anexo 13. Tabla de resultados de análisis químico de cloritas (fuente: Análisis químico de EPMA y SEM, Despaigne Díaz, tesis doctoral)


Granate

muestra Mn Fe2+ Ca Nape

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM45

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

0,802

1,395

0,826

1,323

1,637

1,353

1,080

0,813

0,039

0,037

0,051

0,104

0,040

0,063

0,064

0,054

0,054

0,068

0,055

1,457

1,097

1,482

1,128

0,980

0,932

1,273

1,326

1,666

1,708

1,726

1,742

1,749

1,692

1,741

1,738

1,749

1,819

1,771

0,644

0,435

0,610

0,467

0,296

0,637

0,566

0,726

0,966

0,965

0,964

0,913

0,939

0,944

0,942

0,942

0,918

0,853

0,908

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Anexo 14. Tabla de resultados de análisis químico del granate (fuente: Análisis químico de EPMA y SEM, Despaigne Díaz, tesis doctoral)


Epidota

muestra Al Fe3+ Nape

G102

G102

G102

G102

G102

G103

G103

G103

G103

SM45

SM45

SM82

SM82

SM82

SM82

SM82

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR62

SR-65

SR-65

SR-65

2,652

2,896

2,475

2,363

2,585

2,598

2,578

2,550

2,613

2,638

2,541

2,532

2,783

2,418

2,643

2,645

2,480

2,452

2,272

2,256

2,454

2,282

2,326

2,831

2,244

2,560

2,529

2,482

0,393

0,156

0,505

0,655

0,405

0,405

0,449

0,470

0,428

0,345

0,416

0,456

0,194

0,551

0,337

0,344

0,485

0,521

0,718

0,685

0,511

0,704

0,646

0,164

0,725

0,415

0,444

0,463

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

La Sierrita

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Monforte

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito


SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

SR-65

2,539

2,483

2,492

2,548

2,481

2,504

2,247

2,222

0,441

0,492

0,479

0,429

0,483

0,471

0,737

0,732

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Rio Chiquito

Anexo 15. Tabla de resultados de análisis químico de epidota (fuente: Análisis químico de EPMA y SEM, Despaigne Díaz, tesis doctoral)

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